过多的氟化物会导致牙釉质缺陷——研究人员找到了原因

牙釉质细胞内的变化表明了过量氟导致氟中毒的机制。

牙齿暴露在过量的氟化物中会改变形成牙釉质的细胞中的钙信号、线粒体功能和基因表达——这是对氟中毒的一种新的解释，氟中毒是儿童时期过度接触氟化物引起的一种疾病。由纽约大学牙科学院的研究人员领导的这项研究发表在科学信号传导．

氟化物是一种天然存在的矿物，有助于通过促进矿化和使牙釉质更耐牙齿来防止腔酸．氟化物被添加到世界各地的饮用水中——美国卫生与公众服务部建议浓度为百万分之0.7——而且美国牙科协会认可的所有牙膏都含有氟化物。美国疾病控制与预防中心(CDC)将水的氟化作用命名为20世纪十大公共卫生成就之一，因为它在减少蛀牙方面发挥了作用。

虽然氟化物帮助低水平加强和保护牙齿的珐琅质，过多的氟会导致氟斑牙 - 牙齿变色，通常以不透明的白色痕迹，线条，或氟斑牙和矿化不良。当周围九岁出生的儿童暴露于高水平时，他们的牙齿形成这一关键窗口中加氟，并能真正提高他们蛀牙的风险发生氟斑牙。由CDC的调查发现，美国人口的约25％的检查（年龄为6〜49）表现出一定程度的氟牙。

“氟化物对口腔健康的好处远远大于风险。但考虑到氟牙症的常见程度以及对导致这种疾病的细胞机制的了解有多缺乏，研究这个问题很重要，”纽约大学牙科学院基础科学和颅面生物学副教授、该研究的资深作者Rodrigo Lacruz博士说。yabo124

为了调查氟牙症的分子基础，研究人员分析了将牙釉质细胞暴露于氟的影响——氟的水平高于饮用水中的水平，与人们普遍患有氟牙症的地区的水平一致。考虑到钙在牙釉质矿化中的作用，他们随后评估了氟化物对细胞内钙信号的影响。

研究人员发现，从啮齿动物暴露釉质细胞氟化物导致钙失调，与钙进入降低，并且存储在所述的内质网，有许多功能，包括钙存储单元内的隔室。此外，氟化物破坏线粒体的功能（该单元的发电机），因此能量生产被改变。最后，RNA.测序 - 哪些查询细胞的基因组 - 透露，在暴露于氟化物釉质细胞，有编码内质网应激反应蛋白的基因的表达增加和那些编码线粒体蛋白质，其参与产生细胞的能量。

“这让我们的氟是如何产生一个非常有前途的机械论，” Lacruz说。“如果你的细胞必须做出搪瓷，这是严重钙化，以及因暴露于含氟过多的细胞进行持续存在压力，他们的能力来处理的钙，将在牙釉质晶体反映在它们形成，并将影响矿化“。

研究人员随后用人类早期肾脏细胞重复了这个实验，但当肾脏细胞暴露在氟中时，他们没有观察到同样的效果——这表明釉质细胞不同于身体其他部位形成组织的细胞。

“你会觉得，如果你暴露牙釉质细胞和肾细胞相同的压力源 - 与时间的同期同量的氟化物治疗他们 - 你不得不或多或少类似的反应。但事实并非如此，” Lacruz说。“相同的情况下，牙釉质细胞反应比肾细胞截然不同的方式应对压力。我们正在揭开一种机制，突出了牙釉质细胞的独特性，并解释了为什么是氟多在齿比身体其他地方的问题“。

参考文献：“氟暴露会改变钙^２＋signaling and mitochondrial function in enamel cells” by Francisco J. Aulestia, Johnny Groeling, Guilherme H. S. Bomfim, Veronica Costiniti, Vinu Manikandan, Ariya Chaloemtoem, Axel R. Concepcion, Yi Li, Larry E. Wagner II, Youssef Idaghdour, David I. Yule and Rodrigo S. Lacruz, 18 February 2020,科学信号传导．
DOI：10.1126 / scisignal.aay0086

除了Lacruz，研究作者还包括Francisco J. Aulestia, Johnny Groeling, Guilherme H.S. Bomfim, Veronica Costiniti和纽约大学牙科学院的Yi Li;纽约大学阿布扎比分校的Vinu Manikandan、Ariya Chaloemtoem和Youssef Idaghdour;纽约大学格罗斯曼医学院的Axel R. Concepcion;以及罗彻斯特大学的拉里·瓦格纳二世和大卫·尤尔。这项工作由国家牙科和颅面研究所(R01DE025639, R01DE027679，和R01DE014756)、纽约大学阿布扎比分校(AD105)资助，并由国家癌症研究所(P30CA016087)资助纽约大学朗格尼的Laura和Isaac Perlmutter癌症中心(P30CA016087)。