国家自然科学基金项目：miRNA靶向调控CyclinD1/CDK4在氟致成骨细胞增殖活跃中的作用及机制研究（项目编号：81660524）
项目负责人：我院潘雪莉教授
什么是地方性氟中毒？
地方性氟中毒（简称地氟病）是在较高氟含量的特定地理环境中，由于人体长期通过饮水、食物和空气等途径摄入过量氟，并不断蓄积体内而引起的一种全身性慢性中毒疾病。地氟病在全世界50多个国家流行。我国除上海市和海南省外，各省、市均有不同程度的流行，是受威胁人口最多，病情最重的国家之一。地方性氟中毒根据氟摄入途径的不同分为三种类型：饮水型、燃煤污染型、饮砖茶型氟中毒。
地方性氟中毒有哪些危害？
氟中毒对人体损害非常广泛，可引起全身各组织器官出现不同程度的病变，主要包括骨相损伤和非骨相损伤。骨相损伤主要指氟中毒会引起氟斑牙和氟骨症，而非骨相损伤主要包括神经毒性、生殖毒性、心血管毒性、肝肾毒性等。
什么是氟骨症？
氟对骨骼的损害会引起氟骨症，包括骨硬化、骨质疏松和骨软化等病变。主要表现为四肢麻木、关节疼痛、关节僵硬、骨骼变形、脊髓压迫等症状和体征，严重者丧失劳动能力，生活难以自理。氟骨症严重影响患者生活质量，也给患者家庭带来沉重的经济负担。
贵州省是哪种类型的地方性氟中毒呢？
贵州主要以燃煤污染型地方性氟中毒为主。燃煤污染型氟中毒是当地居民长期使用敞灶燃烧含氟量较高的煤及拌煤黏土做饭、取暖，烘烤粮食、辣椒等，导致室内空气、粮食、辣椒等受到严重氟污染，从而使人体摄入过量氟，引起全身慢性氟中毒。
燃煤污染型氟中毒
目前针对燃煤污染型氟中毒的防控措施有哪些？
我国政府高度重视地氟病的防控工作，地方性氟中毒是持续列入我国“十一五”、“十二五”、“十三五”和“健康中国2030规划纲要”的重点防治疾病。在国家专项经费支持下，燃煤污染型地氟病防控取得了显著成效。主要防控措施包括：
1、使用清洁能源：尽量使用天然气、电等清洁能源来代替以煤为主的生活燃料，最大限度地降低空气中氟含量。
2、改良炉灶、烟囱出屋：改造落后的燃煤方式，炉灶应有良好的炉体结构并安装排烟设施，将含氟烟尘排出室外。
3、改变食物干燥与储存方法：如改变烘烤玉米及辣椒等食物的保存方法，可用自然条件烘干粮食，或用烤烟房、火炕烘干，避免烟气直接接触食物，减少食物氟污染。
氟中毒病因清楚，是否还有机制研究的必要呢？
地方性氟中毒病因清楚，但其病变复杂多样，致病机制困扰医学界多年。改水、改炉灶等措施有效遏制了地方性氟中毒的发生与发展，但长期高氟摄入致体内大量氟蓄积，而过量氟的排泄又非常缓慢，单纯降低氟摄入难使病损彻底康复。改水、改炉灶后遗留的大量氟骨症患者的临床处置，以及如何有效控制氟中毒远期危害等问题的解决，都有赖于氟中毒分子机制的阐明。
miRNA是什么？
MicroRNA（miRNA）是长度为18-25个核苷酸的内源性非编码小RNA。miRNA又被称为基因调控的小巨人，人类约1/3的基因都不同程度受到miRNA的调控。它可以通过与靶mRNA特定位点的结合来抑制蛋白质合成，参与细胞分化、增殖与凋亡、激素分泌等一系列重要生命活动，并与多种疾病的发生密切相关。
我们针对氟骨症miRNA的研究发现了什么？
成骨细胞增殖活跃和骨转换加速在氟骨症病变中是一个发生较早、并起主导作用的环节，而成骨细胞的增殖活化又是受到其细胞周期精细调控的。本项目在前期研究发现氟暴露上调CyclinD1和CDK4表达的基础上，采用miRNA测序技术筛选分析了燃煤污染型氟暴露人群血浆中差异表达的miRNA，并使用生物信息学软件在下调的miRNA中筛选出靶向CyclinD1的miR-4755-5p、let-7c-5p、miR-486-3p和靶向CDK4的miR-122-5p进行了深入研究。
Findings：
1）miR-122-5p直接结合于CDK43'-UTR影响其蛋白表达；
2）miR-4755-5p直接结合于CyclinD13'-UTR影响其蛋白表达；
3）let-7c-5p直接靶向CyclinD1在转录后水平调控其表达，并通过Wnt9a/β-catenin通路在转录水平调控CyclinD1表达；
4）miR-486-3p直接靶向CyclinD1在转录后水平调控其表达，并通过TGF-β1/Smad2/3通路在转录水平调控CyclinD1表达。
上述miRNA通过不同的途径实现对CyclinD1和CDK4表达的调控，进而参与氟所致的成骨细胞增殖活化。
我们研究结果的价值是什么？
目前miRNA对于疾病的治疗，部分已进入临床研究阶段，如miRNA-34治疗肺癌、miRNA-122治疗丙型肝炎、miRNA-103/107治疗2型糖尿病等。除临床治疗外，miRNA还可作为生物学标志用于疾病风险预测、疾病早期诊断及疗效评价。本研究筛选出来的miRNA有望成为氟中毒早期诊断、治疗的新靶点。
