《CFTR參與氟斑牙發生的分子機制》是依託中國人民解放軍第四軍醫大學，由段小紅擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：CFTR參與氟斑牙發生的分子機制
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：段小紅
- 依託單位：中國人民解放軍第四軍醫大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
氟斑牙是慢性氟中毒造成的牙發育異常，是一種危害嚴重的地方病。近年人們發現個體的基因遺傳背景與氟中毒的罹患程度有一定聯繫，某些基因的多態性與氟斑牙的發生存在一定的關係。在本課題組氯通道相關研究中，我們發現氟離子在成釉細胞的跨膜轉運依賴於CFTR氯通道，由於CFTR氯通道基因異常造成的牙釉質發育不全與氟斑牙的表型近似，我們推測CFTR是參與氟斑牙發生的一個重要分子。本項目首先通過氟污染區域分子流行病學調查確定CFTR基因多態性與氟斑牙發生的關係；其次模擬氟中毒動物模型，分析CFTR在氟斑牙發生中的生物學功能，然後藉助細胞體外實驗、膜片鉗技術、螢光示蹤、siRNA等多種技術，確定CFTR作為氟敏感的靶基因參與氟斑牙發生的內在機制。本項目從分子遺傳學、細胞生物學、生理學等角度，對傳統的氟斑牙提出新的解釋，也期望為該病的防治提供新的策略。
結題摘要
地方性氟中毒（endemic fluorosis）是一種常見的環境地球化學性地方病，該病主要侵犯骨骼（氟骨症）、牙齒（氟斑牙），本課題組近年著重於研究陝西省氟斑牙流行病學的發生和機理，逐漸發現氟斑牙致病機制與CFTR基因相關。本項目從以下幾個方面來研究其相互關係。 一、課題組在高氟區陝西省安康市紫陽縣及其周邊採集樣本1723例，其中正常對照834例，氟斑牙人群889例；男性909例，女性814例。通過分析MassArray質譜實驗基因分型結果，CFTR3個標籤SNP位點和1個功能性位點與氟斑牙有一定的關係。 二、建立了氟斑牙中毒模型，對氟中毒小鼠的牙齒和骨組織的形態學特徵進行了研究，並通過Realtime PCR檢測了CFTR在氟中毒小鼠牙齒和骨組織的生物學特性與正常小鼠的差異；進一步探討了高氟親代是否對子代牙齒髮育及CFTR生物學特性造成的影響。發現氟中毒小鼠精神狀況、體重隨餵氟時間的延長均呈現下降的趨勢；實驗2個月時實驗組小鼠出現了重度氟斑牙，氟斑牙指數達到9級，此後未發現氟斑牙加重趨勢；分泌期成釉細胞的功能形態受到了高氟的損害，對釉基質的分泌造成不良影響，從而引起釉質礦化不良，進而形成氟斑牙。通過對氟中毒小鼠股骨形態結構的觀察及骨微參數的分析發現高氟可使骨轉換加速，骨質疏鬆型氟骨症實際是一種活動性的骨質疏鬆。通過對氟中毒小鼠切牙和股骨Cftr mRNA表達水平存在明顯差異。 三、以小鼠的成釉細胞樣細胞系（LS8細胞系）為研究對象, 對其進行高氟處理，利用新型氯離子螢光探針（MQAE）觀測高氟處理後細胞內氯離子濃度的變化，將MQAE與DND-167雙標兩組細胞用活細胞工作站連續拍攝半小時，對照組細胞的藍色螢光和綠色螢光發現均有緩慢下降的趨勢；而實驗組細胞兩種螢光雙染後兩種螢光均有增強。說明正常的成釉細胞細胞內氯離子濃度和pH值成反比，細胞內氯離子濃度降低，則細胞內pH值升高；高氟處理細胞後，細胞內的氯離子濃度升高，而pH值降低，與對照組相反，說明氟離子通過改變細胞內氯離子濃度的變化引起了細胞的酸化。。對照組細胞內的螢光強度隨著細胞外氟離子濃度的增加而增強，說明過量的氟會競爭性的抑制細胞外氯離子進入胞內。通過siRNA技術觀察內源性Cftr降低時，氟離子的增加並未影響細胞內氯離子的濃度，說明氟離子不能通過這幾個通道進入細胞並與氯離子競爭。
