氟化物太多导致牙釉质缺陷 - 研究人员发现了原因

搪瓷细胞内的变化点指向过量氟化物导致氟中毒的机制。

将牙齿暴露于过量的氟改变钙信号传导,线粒体功能和基因表达,形成牙釉质的细胞 - 一种新颖的氟化,如何在儿童时期氟化物过度对氟化物引起的条件。研究人员在纽约牙科州纽约学院领导的研究发表于科学信令。

氟化物是一种天然存在的矿物质,有助于通过促进矿化和使牙釉质更耐酸的牙釉质来防止腔。将其添加到世界各地的饮用水中 - 美国卫生和人类服务部建议达到每百万份的0.7份 - 而美国牙科协会验收密封件的所有牙膏都含有氟化物。疾病控制和预防中心(CDC)被评为水氟化的10世纪10个伟大的公共卫生成就之一,以其在减少蛀牙中的作用。

虽然低水平的氟化物有助于加强和保护牙釉质,但氟化物太多会导致牙科荧光症 - 牙齿的变色,通常是不透明的白色标记,线或斑驳的搪瓷和矿物质差。当牙齿形成的临界窗口中出生和九岁之间的儿童在临时窗口中暴露在高水平的氟化物时,发生牙氟化,并且实际上可以提高其蛀牙的风险。CDC的一项调查发现,大约25%的美国人口检查(年龄6至49岁)显示出一定程度的牙型氟中毒。

“氟化物用于口腔健康的益处大大超过了风险。但是,鉴于牙科氟化的常见是多么常见,了解对这种疾病的细胞机制有多差,重要的是研究这个问题,“纽约牙科州纽约学院基础科学和颅面生物学副教授罗格里戈·雷鲁兹,博士说学习的高级作者。

为了探讨牙科氟中毒的分子碱,研究人员分析了在饮用水中找到的速度较高的牙釉质细胞将牙釉质细胞暴露于氟化物水平的影响,并与人们通常具有氟中毒的地区发现的内容符合。然后,在矿化牙釉质中的作用,它们评估了氟化物对细胞内钙信号传导的影响。

研究人员发现,将来自啮齿动物的釉质细胞暴露于氟化物中导致钙多钙,其钙进入并储存在内质网中,具有许多功能的细胞内的隔室,包括储存钙。此外,氟化物破坏了线粒体的功能(细胞的发电机),因此改变了能量产生。最后,RNA测序 - 询问细胞的基因组 - 显示在暴露于氟化物的牙釉质细胞中,编码内质网应激响应蛋白的基因的表达增加以及编码线粒体蛋白的基因表达,这参与产生细胞的能量。

“这为我们提供了一项非常有希望的机制看,如何出现氟化,”Lacruz说。“如果您的细胞必须使搪瓷进行大量钙化,并且由于暴露于过多的氟化物,细胞经历持续的应力,以处理钙的能力,这将在形成的搪瓷晶体中反映并且会影响矿化。“

然后,研究人员使用来自人类的早期肾细胞重复实验,但当肾细胞暴露于氟化物时,它们并没有观察到相同的效果 - 这表明釉质细胞与形成体内其他部位组织的细胞不同。

“如果你将牙釉质细胞和肾细胞暴露于相同的压力源 - 在同一时间段中将其用相同量的氟化物曝光 - 你可以更多或更少的相似响应。但这并非如此,“Lacruz说。“在同样的情况下,牙釉质细胞以与肾细胞的肾脏相比应对应力反应。我们正在解开一种强调搪瓷细胞唯一性的机制,并解释了为什么氟中毒在牙齿上的问题比身体中的任何其他地方更具问题。“

参考:“氟曝光涂改钙信令和釉质细胞中的线粒体功能”通过旧金山J. Aulestia,约翰尼Groeling,Guilherme的HS Bomfim,婆婆纳Costiniti,Vinu Manikandan,Ariya Chaloemtoem,阿克塞尔R.翁,李易拉里E.瓦格纳II,优素福IDAGHDOUR,David I. Yule和Rodrigo S. Lacruz,2月18日2020年2月18日,科学信号传播.DO:
10.1126 / scisignal.aay0086.

除了Lacruz,研究作者还包括弗朗西斯科J. Aulestia,Johnny Groeling,Guilherme H.S.Bomfim,Veronica Costiniti,纽约州牙科学院易李; Vinu Manikandan,Ariya Chaloemtoem,以及Nyu Abu Dhabi的Youssef Idaghdour;纽约Grossman医学院的Axel R.Concepcion;和拉里·瓦格纳二世和罗切斯特大学的大卫I. Yule。这项工作由美国国家牙科和颅面研究所(R01DE025639,R01DE027679和R01DE014756),NYU Abu Dhabi(AD105)提供资金,以及来自国家癌症研究所的NYU Langone的劳拉和Isaac Perlmuter癌症中心的支持赠款(P30CA016087) 。

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