【立论依据】 长期摄入过量氟造成氟斑牙和氟骨症,同时男性生殖能力下降,甚至导致不育。维生素K在骨骼发育中有重要作用,促进血清中骨钙素(osteocalcin, OC)羧化,羧化骨钙素与羟基磷灰石结合能力增强,促进骨骼矿化,改善骨骼质量。BGP属于γ-羧基谷氨酸(γ-Carboxyglutamic acid, Gla)蛋白类,该蛋白为维生素K依赖型,睾丸组织含Gla蛋白。非羧化骨钙素(uncarboxylation Osteocalcin, ucOC)与睾丸内分泌功能密切相关,而维生素K可促进睾酮分泌。当氟骨症发生时,机体OC水平表现出明显变化,但ucOC水平变化尚无研究。 【设计思路】 以氟骨症动物模型入手,采用形态学、细胞生物学及分子生物学技术,研究维生素K通过OC与ucOC途径对氟致睾丸损伤可能作用途径与效果,为新疆高发地方病氟骨症发病机制积累实验数据与资料,探讨维生素K做为氟骨症治疗药物可能性。 【实验内容】 (1)复制饮用水氟骨症模型,Wistar大鼠自由饮用含氟化钠100 mg/L去离子水10周,以白垩状氟斑牙出现为建模成功标志,检测造模前后血中OC、ucOC浓度与睾丸形态功能变化。(2)观察不同类型维生素K对氟骨症大鼠骨骼及睾丸功能损伤不同作用效果。选用三种类型维生素K,维生素K1 10 mg/d/只皮下注射、维生素K3 10 mg/d/只皮下注射和维生素K4 4 mg/d/只灌胃,另设空白对照组与l,25-二羟维生素D组(0.10 μg/(kg·d)灌胃),给药20 d后检测大鼠骨骼与睾丸的形态学和功能学变化。(3)检测筛选出维生素K对氟骨症大鼠骨骼与睾丸中OC与ucOC表达的影响。给药方式与前同,给药前、后检测血清中OC与ucOC浓度、骨钙素N端各分子片段含量、骨与睾丸中两种OC及骨钙素N端各分子片段的蛋白与mRNA表达等。(4)数据采用SAS软件分析,组间比较用方差分析,计数资料用秩和检验Kruskal-Wallis法,相关性分析采用Pearson法。 【材料】 大鼠,氟化钠,三种维生素K,OC与ucOC检测试剂盒、抗体、引物,睾酮检测试剂盒等。 【可行性】 前期实验已完成,资料调研充分,指导教师有两项相关国家自然科学项目,实验平台具备条件。 【创新性】 (1)氟骨症骨相与非骨相损伤之间相互作用的研究思路。(2)氟骨症中维生素K与骨组织内分泌功能关系的研究角度。