氟砷联合暴露对大鼠骨组织骨形态发生蛋白2和骨形成相关因子Runt转录因子2 基因转录表达的影响

目的 观察慢性氟砷联合暴露对大鼠骨组织骨形态发生蛋白2(BMP-2)和骨形成相关因子Runt转录因子2(Runx2)基因转录表达的影响及交互作用.方法 选取160只8周龄清洁级Wistar大鼠作为研究对象,体重为(200±50)g,根据2×4析因实验设计按体重采用随机数字表法分成16组,每组10只,雌雄各半.用氟化钠(NaF:空白对照0.0 mg/kg、低氟5.0 mg/kg、中氟10.0 mg/kg、高氟20.0 mg/kg)和亚砷酸钠(NaAsO2:空白对照0.0 mg/kg、低砷2.5 mg/kg、中砷5.0 mg/kg、高砷10.0 mg/kg)灌胃,每周连续灌胃6 d,停灌1 d,共连续灌胃6个月.依据上述因素将大鼠分为对照组(F0.0As0.0)、低氟组(F5.0As0.0)、中氟组(F10.0As0.0)、高氟组(F20.0As0.0)、低砷组(F0.0As2.5)、中砷组(F0.0As5.0)、高砷组(F0.0As10.0)、低氟低砷组(F5.0As2.5)、低氟中砷组(F5.0As5.0)、低氟高砷组(F5.0As10.0)、中氟低砷组(F10.0As2.5)、中氟中砷组(F10.0As5.0)、中氟高砷组(F10.0As10.0)、高氟低砷组(F20.0As2.5)、高氟中砷组(F20.0As5.0)、高氟高砷组(F20.0As10.0).采用氟离子选择电极法检测尿氟(UF),原子荧光光谱法检测尿砷(UAs),实时荧光定量PCR法检测BMP-2及Runx2 mRNA表达水平.结果 F0.0As0.0组、F0.0As2.5组、F0.0As5.0组、F0.0As10.0组均无氟斑牙出现,其余各组均出现不同程度氟斑牙.氟斑牙的发生与染氟剂量存在剂量-反应关系,在高氟(20.0 mg/kg)剂量下,随染砷剂量增加氟斑牙损伤程度增加(χ2=9.124,P<0.05).与F0.0As0.0组(0.99±0.08、0.99±0.07)比较,F5.0As0.0、F10.0As0.0、F20.0As0.0组骨组织BMP-2 mRNA水平(1.01±0.07、1.06±0.06、1.21±0.05)及Runx2 mRNA水平(1.03±0.04、1.24±0.03、1.33±0.10)随染氟剂量的升高均有升高趋势.氟对BMP-2及Runx2 mRNA表达有主效应(F=3.067、2.927,P均<0.05);氟砷联合对BMP-2及Runx2 mRNA表达存在交互作用(F=3.817、4.802,P均<0.05).结论 氟砷联合暴露对大鼠骨组织BMP-2及Runx2 mRNA表达作用主要表现为氟的主效应,砷间接参与氟致骨毒性过程,氟砷联合对BMP-2及Runx2 mRNA表达的交互作用主要表现为拮抗作用.