《Journal of Molecular Histology》：Combined effects of chronic high glucose and fluoride exposure on kidney cells: exploratory in vitro and in vivo study
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本研究针对糖尿病肾病与氟化物肾毒性可能存在的交互作用，探索了慢性高糖与氟联合暴露对肾脏的影响。研究人员通过体外M-1肾小管上皮细胞模型和体内糖尿病小鼠模型，发现氟化物在糖尿病肾脏中扮演双重角色：低剂量时可能通过抑制胶原沉积延缓肾纤维化进程，但高剂量（50 mgF/L）会显著上调肾损伤标志物KIM-1表达，加剧肾小管损伤。这项研究为氟化物在代谢性疾病人群中的安全评估提供了重要实验依据，提示需根据个体代谢状况制定差异化氟暴露安全标准。
在全球范围内，糖尿病患病率持续攀升，国际糖尿病联合会预测到2045年将增长30%。作为糖尿病最严重的并发症之一，糖尿病肾病已成为慢性肾脏病的主要病因，约35-40%的糖尿病患者会发展为肾病。与此同时，氟化物作为预防龋齿的公共卫生措施被广泛应用，但过量摄入可能对软组织产生毒性，尤其肾脏作为主要排泄器官（承担60%的氟清除）更易受损。然而，在慢性高糖环境下，氟化物对肾脏的确切影响尚不明确，这一知识缺口对众多同时面临糖尿病风险和氟暴露的人群具有重要临床意义。
为此，Laura Ribeiro团队在《Journal of Molecular Histology》上发表研究，系统评估了慢性高糖与氟化物联合暴露对肾脏的影响。研究人员采用体外M-1肾小管上皮细胞模型，分别设置正常葡萄糖（17.5 mM）和高糖（22.5 mM）条件，并添加1μM或5μM氟化钠（对应人类暴露水平1 mgF/L和5 mgF/L）。动物实验采用C57BL/6J糖尿病小鼠模型（高脂饮食联合链脲佐菌素诱导），通过饮用水给予10 mgF/L或50 mgF/L氟化钠21天，以模拟人类1 mgF/L和5 mgF/L暴露水平。
研究采用的主要技术方法包括：细胞活力检测（MTS法）、免疫荧光染色（分析KIM-1表达和细胞形态）、组织胶原沉积分析（Picrosirius红染色双折射法）以及肾组织氟含量测定（离子选择性电极法）。样本来源为美国典型培养物保藏中心（ATCC）提供的M-1细胞系和圣保罗大学提供的C57BL/6小鼠。
细胞活力与形态学变化
MTS检测显示，在72小时时间点，单独氟处理组（F1和F5）细胞活力显著高于对照组（133.2±14.21%和134.9±17.78% vs 100±8.17%），表明氟化物在无高糖条件下可能促进细胞增殖或代谢适应。然而，高糖与高氟联合处理（F5+HG）则使活力降至86.42±19.63%，提示高糖环境改变了细胞对高剂量氟的响应。细胞形态学观察发现，所有处理组均出现细胞伸长和集群形成，但高糖与氟联合处理未引起明显细胞结构破坏。
肾损伤标志物KIM-1表达
体外实验中，高糖组（HG）和高糖加低氟组（F1+HG）显示强烈的KIM-1荧光信号，表明高糖环境诱导肾小管损伤。有趣的是，高糖加高氟组（F5+HG）的KIM-1表达与对照组相当，可能与观察到的细胞活力下降相关。在动物模型中，仅高糖加高氟组（F5+HG）显示明显的KIM-1阳性染色，主要分布在近端小管边缘，提示高剂量氟在糖尿病状态下加剧了肾小管损伤。
肾脏胶原沉积分析
Picrosirius红双折射分析揭示了氟化物对糖尿病肾纤维化的潜在保护作用。高糖组（HG）显示肾小球周围胶原沉积显著增加，表现为黄色和红色双折射信号，表明早期纤维化。而氟处理组（F1+HG和F5+HG）的胶原沉积模式与正常对照组相似，提示氟可能抑制了高糖诱导的细胞外基质积累。
肾组织氟含量
氟含量测定显示，高糖加高氟组（F5+HG）肾组织氟水平（0.40±0.174μg/g）显著高于对照组（0.052±0.0204μg/g）和高糖组（0.40±0.115μg/g），证实了氟在肾组织的剂量依赖性积累。
研究结论表明，氟化物在糖尿病肾脏中扮演复杂双重角色：一方面可能通过抑制胶原沉积延缓糖尿病肾纤维化进程；另一方面，高剂量氟（50 mgF/L，对应人类5 mgF/L）在糖尿病状态下会显著上调KIM-1表达，加剧肾小管损伤。这种组织特异性效应（肾小球保护作用与肾小管损伤并存）揭示了氟化物在代谢异常个体中的复杂生物学效应。
讨论部分强调，尽管水氟化是公共卫生的重要成就，但本研究结果提示需重新评估糖尿病等高危人群的氟暴露安全标准。特别是在地方性氟中毒地区，糖尿病患者可能面临更高的肾损伤风险。研究首次系统揭示了高糖与氟联合暴露对肾脏的复杂影响，为制定精准化氟暴露指南提供了实验依据，对公共健康政策具有重要启示意义。
