氟中毒对肾脏损害的研究

氟中毒对肾脏损害的研究【摘要】氟是人体内重要的微量元素之一，适量氟对人体有益。 这对维持机体钙、磷代谢，维持神经脉冲的传导，预防龋齿有重要作用。 但氟的过量摄入对人体有害，氟中毒是当今世界流行范围广、危害严重的地方性疾病之一，我国也是地方氟中毒多发区。关键词：氟中毒肾脏损害氟中毒是世界上广泛传播的人畜共通中毒症，是长期连续摄取超过安全量的无机氟化物而引起的全身性疾病，涉及心血管、中枢神经、消化、内分泌、视器官等多系统。 肾脏是氟的主要排泄器官，必然受到一定程度的损害，氟中毒对肾脏损害的研究越来越受到重视。 本文主要就近年来国内外氟中毒肾损伤机制的研究作一综述。1氟中毒肾脏损害研究概况自20世纪后半叶起，高氟环境中的肾脏有可能发生明显的病理形态和功能变化。 研究证实，每天超过2ppm的氟摄入量可引起肾管状上皮细胞的损伤和肾功能障碍，并在氟浓度增加的损害之间加重1。 人体摄取的氟的84%从肾脏排出，血清和尿中的氟含量与饮用水中的氟含量呈正相关，氟的总排出量占其总摄取量的50%左右，但该比例与氟摄取源和氟摄取量无关。2氟中毒肾损伤机制2.1肾脏组织脂质过氧化作用氟对肾功能有一定损伤，其机制可能是氟大量积累，增强脂质过氧化作用，抑制抗氧化酶活性，破坏肾脏氧化与抗氧化防御机制的平衡，导致机体处于氧化应激状态，诱发肾脏过氧化损伤。国内也有文献报道氟中毒机体出现病理损伤，脂质过氧化物含量上升，抗氧化酶活性下降。 徐峯等人发现，染氟大鼠肾组织丙二醛(MDN )含量显着上升，氟含量增加。 肾组织谷胱甘肽过氧化酶(GSH-PX )活力明显降低2 .Karaoz等人研究了大鼠氟中毒肾脏组织脂质的过氧化作用和组织学效果，氟中毒使体内自由基水平上升，脂质的过氧化进行，其最终产物丙二醛(MDA )交联蛋白质和磷脂的氨基，增加膜性结构的脆性，引起肾小管上皮细胞的损伤2.2诱导肾脏细胞凋亡的慢性氟中毒肾组织形态的变化与细胞凋亡有很多相似之处，氟中毒可能引起肾脏细胞凋亡，国内外许多专家对此进行了研究。 Lonroy等人通过实验发现氟化合物引起各组织细胞凋亡。 夏涛等人采用TUNEL法和流式细胞术研究氟对肾脏细胞凋亡的影响，发现氟中毒对大鼠肾脏细胞有明显的诱导作用4。 袁建琴等人采用组织切片技术对不同浓度氟中毒组Wistar大鼠肾脏组织结构进行显微观察，发现大剂量氟主要损伤肾小球上皮细胞和肾小球内皮细胞，且随着氟感染量的增加，其病变程度加重，而肾间组织未观察到明显病变，氟霍梅俊等人测定了肾组织琥珀酸脱氢酶(SDH )的含量，采用免疫组织化学法检测大鼠肾组织CD11和TNF-蛋白的表达，结果表明大剂量氟引起线粒体膜损害，降低了线粒体内丘上的SDH活性。 由此可见氟中毒不仅影响肾脏的组织结构，也影响肾脏细胞。2.3自由基的损害在正常情况下，自由基是人体免疫系统中非常重要的一环。 但慢性氟中毒时，肾脏病变与自由基含量增加有密切关系，自由基被认为是慢性氟中毒组织损伤的中心环节。 氟中毒后氟攻击氧，引起体内大量自由基的生成，氧自由基性质极不稳定，氧化作用特别强，引起脂质过氧化，生物膜结构异常变化，多不饱和脂肪酸减少，影响细胞功能。高勤6饮用水施用大鼠氟，建立氟中毒模型，用ESR法直接测定肾组织自由基含量变化6个月。 氟中毒自由基增多，攻击生物膜，引起脂质过氧化，证实了会引起肾脏损伤。2.4改变肾酶活性生物体内氟含量的增加会引起过氧化物、自由基的增加，这些过氧化物、自由基会引起酶的损伤。 因此，大剂量摄入氟对肾脏中酶含量和活性的影响也是氟中毒研究的热点。氟中毒主要对肾脏中乳酸脱氢酶(LDH )、琥珀酸脱氢酶(SDH )、碱性磷酸酶(ALP )和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px )。 柏才敏等学者在研究高氟对肾脏抗过氧化功能的影响时发现，粮氟含量达到400mgkg-1以上时，肾脏组织和血清中的SDH和GSH-Px活性降低，可损伤肾脏。 霍酶俊研究表明，与正常组相比，高氟组肾脏LDH、SDH、ALP含量减少7 .氟中毒引起肾脏组织酶含量和活性的变化，阻碍机体抗氧化功能，在肾脏积累产物，改变肾脏组织和细胞的正常结构，引起代谢和功能紊乱，对肾脏功能造成损伤。2.5体内钙代谢平衡紊乱氟和2价离子在细胞内相互作用，如Ca2影响了合成RNA和DNA所需的一系列酶的活性和其他细胞生理过程8 . 氟与钙的相互作用，在氟中毒时，氟与骨组织内的钙结合形成更难溶解的氟磷灰石，阻碍钙释放到血液中，阻碍钙离子的堆积，减少血清中的钙含量。如上所述，氟对肾脏的损伤是多方面的。 很难以单一原因解释其原因机制，其原因机制需要为氟中毒肾病的防治提供更为切实的理论依据。2.6肾小球管冲击吸收作用的变化氟化物可以降低NaCl在髓练升枝的重吸收，抑制通过ADH的集合管在水中的重吸收，增加髓质血流量等，有引起多尿的可能性。 细胞能量发生系统和Na、k、ATPase的抑制、细胞内钙的稳定失调、脂质过氧化可能是氟中毒致肾脏多部位损伤的共同机制9。3氟对肾脏损害的表现不同浓度的氟中毒可以在一定程度上引起肾脏损伤，也出现在牙齿和骨头上。 这些体征表现时，尿中氟的含量相当高，在染色氟模型的实验大鼠肾镜下观察，已出现一定程度的肾损害，其作用部位与许多肾中毒病例有相似之处，氟中毒主要损害肾脏近曲小管上皮细胞，病理变化比其他器官明显高勤等人的研究表明，肾中毒时肾小管上皮细胞未见明显变化，近曲小管上皮细胞呈细胞浆运动，发生淡染、水肿变性，局部性坏死较少见。 肾小球上皮细胞线粒体明显肿胀，大而圆，基质变薄，变陡变短，消失。 内质网扩张、囊化，粗糙面内质网核糖体脱粒，游离核糖体增加。 贾丽红10等研究表明，NaF对肾细胞增殖反应有双向作用，低浓度NaF刺激细胞增殖，高浓度NaF抑制细胞增殖，氟是细胞毒的原生质体，肾脏是重要靶器官，氟主要破坏细胞膜性结构，进而损害肾功能，最终导致肾功能衰竭4总结氟在自然界中作为多种化合物存在，氟及其