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[目的]随着研究的深入,氟对软组织造成的损伤已经有较多的研究。然而,关于氟暴露对机体造成的动态影响和对心脏炎症反应障碍的分子机制的研究非常少。本研究将采用不同剂量的氟化钠(Sodium fluoride)对大鼠心脏的毒性作用,利用高通量测序技术的大数据量,探讨氟致大鼠心脏Toll-like受体通路免疫损伤的分子机制,为进一步阐明氟对心脏炎症损伤机制奠定理论基础。[方法]本实验利用氟暴露方法建立大鼠实验模型,分别为对照组、低氟组(30mg/L NaF)高氟组(90mg/LNaF);染毒期间,观察并记录各实验组大鼠饮食等变化情况。实验6个月后取大鼠心脏组织,分别进行光镜、透射电镜形态学观察,心肌组织中代谢酶活力的影响,利用RealTime-qPCR方法研究心脏炎症通路相关mRNA(CD14、MR、Fcry、IRAK1/2、CNK、CARD9、IL-1、IL-6、IL-10、TGF-β、V-ATPase)的表达情况,Western Blotting检测大鼠心脏IL-1、IL-6、IL-10蛋白的表达,并进行相关分析,探讨氟的心脏毒性。[结果]1、与对照组(Control)相比,各试验组大鼠体重均无显著差异,但随着时间增长,试验组大鼠体重均有降低趋势(p<0.05)。2、大鼠心肌组织HE染色结果显示,对照组心肌细胞肌丝排列整齐,肌纤维走向平行有序,横纹清晰,细胞形态完整,细胞核形态清晰,染色均匀,细胞间隙连接紧密;低氟组心肌细胞肌丝排列松散,但整体变化不明显;高氟组中心肌细胞肌纤维无序排列,甚至出现大的断裂,横纹无法明显观察到,细胞的间隙增大,间隙夹杂大量出血点,细胞核浓缩,细胞破裂。3、心肌透射电镜结果表明,对照组的心肌组织结构完整,心肌细胞排列整齐,连接密切,肌纤维完整,Z线、M线清晰可见,线粒体形态和数量正常,闰盘连接完整。低浓度对大鼠左心室心肌细胞结构影响不明显,出现极少的肌纤维断裂;高浓度下心肌细胞观察不到完整的,肌纤维断裂严重,排列严重紊乱和肿胀现象增多,Z线、M线明显断裂,线粒体结构破裂,线粒体嵴断裂,甚至严重的出现空泡,闰盘连接彻底中断。4、心肌组织中代谢酶活力结果显示,肌酸激酶(CK)、天冬氨酸转氨酶(GOT)、肌酐(CRE)高氟组的酶活力显著高于对照组(P<0.01,P<0.05)。5、应用RT-PCR对大鼠心脏组织中免疫相关基因CD14、MR、Fcry、IRAK1/2、CNK、CARD9、IL-1、IL-6、IL-10、TGF-β、V-ATPase mRNA 的表达水平进行检测,结果表明,与对照组相比,CD14、MR、Fcry、IRK1/2、CNK、CARD9、IL-1、IL-6、IL-10、TGF-βmRNA的表达量在各处理中均显著性降低(P<0.001,P<0.01,P<0.05);V-ATPasemRNA的表达量仅在高氟组出现显著性升高(P<0.01,P<0.05)。6、用Western-blotting对大鼠心肌组织中的IL-1、IL-6、IL-10的蛋白表达量进行了分析,结果表明:各处理组IL-1、IL-6、IL-10与对照组相比均显著性降低(p<0.001,p<0.01,p<0.05)。[结论]本实验条件下,氟暴露对大鼠心脏组织的损伤表现为破坏心肌组织的结构,通过透射电镜和心脏酶活力检测得到证实,在分子层面对其分子损伤机制研究表明,氟对心脏的影响可能是通过影响Toll-like receptor信号通路,降低炎症相关基因的表达水平,从而导致心肌炎症损伤。