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流行病学研究显示,氟暴露可以引起胃肠道症状,如食欲不振,恶心,呕吐,便秘,腹泻和腹痛等,而且有学者提出氟暴露可能是炎症性肠病（IBD）的诱因之一。小肠,是氟摄入体内后被吸收的主要部位（吸收摄入氟的70-75%）,其是否受到过量氟暴露的损伤还不甚清楚;结肠,是炎症性肠病的主要发生部位,氟暴露对其的影响及其可能机制也知之甚少;肠道微生物,机体最庞大的微生态系统,对机体的正常运转至关重要,肠道菌群失调可以引起炎症性肠病。因此,本课题主要研究氟暴露对小肠、结肠及肠道微生物的影响。（1）氟暴露对小鼠小肠组织的影响及对氟中毒小鼠小肠组织的自我恢复探究对8周龄C57BL/6J雄性小鼠给予蒸馏水（对照组）、25、50、100 mg/L Na F蒸馏水处理90天,取十二指肠、空肠、回肠组织进行后续试验。结果显示,氟暴露损伤了十二指肠、空肠、回肠的组织形态学结构和超微结构,显著降低了该3段肠道的肠绒毛高度/隐窝深度比值（VH/CD）,损伤了小肠组织的吸收功能;降低了十二指肠、空肠、回肠组织紧密连接相关因子ZO-1和Occludin的基因和蛋白表达水平,损伤了小肠组织的屏障功能;升高了血清DAO,D-LA,ET水平,增加了肠道通透性;增加了十二指肠、空肠、回肠组织促炎因子IL-1β、IL-18的水平及IL-1β、IL-18、IL-6和TNFα的m RNA表达水平,促进了炎症反应的发生;增加了十二指肠、空肠、回肠组织Caspase-1、NLRP3和GSDMD的基因和蛋白表达水平,增加了血清LDH的含量,诱导小肠组织发生了细胞焦亡。提示长期慢性氟暴露可能通过引发细胞焦亡促进炎症发生而损伤小肠组织的结构和功能。有流行病学调查显示患有慢性腹痛的氟中毒患者,当转移到氟暴露安全环境（低于1.5 mg/L）一定的时间后,腹痛症状会缓解。本实验室前期的研究也发现停止氟暴露环境后,氟暴露致小鼠精子的损伤有恢复趋势。因此,我们对90天氟暴露的小鼠进行了15天和30天两个恢复期处理,以探究氟暴露对小肠组织的损伤是否可以恢复至正常水平。试验分组同样为对照组、25、50、100 mg/L Na F处理组共4组,攻氟90天后,3个氟暴露组停止饮用Na F水,并改为饮用蒸馏水,研究指标同上。结果显示,15天恢复期后,氟暴露引起的小肠组织损伤得到部分缓解,但是没有完全恢复;30天恢复期后,可见氟暴露引起的小肠组织损伤基本恢复到正常水平。对十二指肠、空肠、回肠的统计分析发现,15天恢复期后,在十二指肠中只有6个指标恢复到正常水平,而在空肠和回肠中分别有8个和10个指标恢复,且形态结构变化显示,氟暴露对十二指肠的损伤仍然严重,但是空肠和回肠恢复状态较好,表明十二指肠对氟暴露更加敏感。（2）氟暴露对结肠组织的影响及IL-17A对氟暴露致结肠组织损伤的作用机制探究对8周龄C57BL/6J雄性小鼠给予蒸馏水（对照组）、25、50、100 mg/L Na F蒸馏水处理90天,取结肠组织进行后续试验。结果显示,氟暴露降低了s Ig A、mucin2的含量,损伤了结肠组织的黏膜屏障;降低了紧密连接相关因子ZO-1和Occludin的基因和蛋白表达水平,损伤了结肠组织的物理屏障功能;增加了促炎因子IL-1β、IL-18的蛋白表达水平,IL-1β、IL-18、IL-6和TNFα的m RNA表达水平,促进了炎症反应的发生;增加了血清IL-17水平,增加了结肠组织IL-17A、NF-κB（p65）、Caspase-1（p20）、NLRP3和GSDMD的基因和蛋白表达水平。表明氟暴露可能通过IL17A-NFκB-GSDMD信号通路促进结肠炎症反应的发生进而损伤结肠组织的功能。为进一步探究IL-17A在氟暴露致结肠组织损伤的作用机制,我们建立了IL-17A基因敲除小鼠和WT小鼠模型。具体为8周龄IL-17A基因敲除小鼠和WT小鼠各20只,都分别给予蒸馏水（对照组）和50 mg/L Na F蒸馏水处理,即WT C组、WT F组、KO C组、KO F组共4组。180天后,取结肠组织进行后续试验。结果显示,氟暴露显著降低了WT小鼠结肠组织s Ig A、mucin2的含量、紧密连接相关因子ZO-1和Occludin的基因和蛋白表达水平,但在IL-17A基因敲除小鼠模型中,这些指标并没有显著变化,对比WT F组与IL-17A KO F组,发现IL-17A KO F组s Ig A、mucin2含量,ZO-1和Occludin蛋白表达水平均显著低于WT F组。对促炎因子IL-1β、IL-18的蛋白表达水平,IL-1β、IL-18、IL-6和TNFα的m RNA表达水平,IL-17A、NF-κB（p65）、Caspase-1（p20）、NLRP3和GSDMD的基因和蛋白表达水平研究结果同样显示,在WT小鼠中,氟暴露显著促进了炎症反应和IL17A-NFκB-GSDMD信号通路相关因子的表达水平增加,但是在IL-17A基因敲除小鼠中,这些因子在KO F组与KO C组水平没有显著差异,对比WT F组与IL-17A KO F组,同样发现IL-17A KO F组这些因子水平显著低于WT F组。这部分实验表明,IL-17A基因敲除可以通过IL17A-NFκB-GSDMD信号通路缓解氟暴露引起的结肠组织功能损伤和结肠炎症反应。为了进一步验证氟对结肠组织的损伤和IL-17A的作用机制,我们用人正常结肠上皮细胞NCM460进行了体外试验。用0、1、2、4 mg/L的Na F处理NCM460细胞24 h,结果发现氟暴露降低了结肠上皮细胞的增殖,损伤了结肠上皮细胞间的紧密连接,促进了结肠上皮细胞分泌促炎因子,增加了IL17A-NFκB-GSDMD信号通路相关蛋白表达水平。对NCM460细胞给予NF-κB抑制剂Bay 117082处理,发现Caspase-1（p20）、NLRP3、GSDMD、IL-1β和IL-18的蛋白表达水平显著降低,表明IL-17A是通过激活NF-κB进而激活炎症小体NLRP3和Caspase-1,从而导致GSDMD-N结构域融合细胞膜形成膜孔,并大量激活IL-1β和IL-18,进一步导致促炎因子大量释放,诱发过度炎症反应。（3）氟暴露对WT小鼠和IL-17A-/-小鼠肠道微生物的影响通过利用16S r RNA微生物多样性技术对WT小鼠和IL-17A-/-小鼠结肠粪便颗粒的测序分析发现,在WT小鼠中,相比对照组,氟暴露降低了肠道微生物的丰富度（Chao和Ace指数）和多样性（Shannon指数和Simpson指数）,但是在IL-17A-/-小鼠中,微生物丰富度与多样性在氟暴露组与对照组相差不多。在门水平上,在WT小鼠和IL-17A-/-小鼠中,氟暴露都降低了小鼠肠道厚壁菌、疣微菌的含量,增加了拟杆菌、变形菌的含量;在属水平上,在WT小鼠,氟暴露增加了Muribaculaceae属,降低了乳酸菌属（Lactobacillus）、毛螺菌属（lachnospiraceae）、Dubosiella属和AKKermansia菌属的含量;在IL-17A-/-小鼠,氟暴露增加了Muribaculaceae属,降低了乳酸菌属（Lactobacillus）、毛螺菌属（lachnospiraceae）的含量。相比WT小鼠,IL-17A-/-小鼠厚壁菌门增加,拟杆菌门减少,疣微菌门大大减少;Muribaculaceae属减少,乳酸菌属（Lactobacillus）增加。表明氟暴露可以扰乱WT小鼠肠道微生物的稳态,但是IL-17A基因敲除可以缓解氟暴露引起的肠道微生物紊乱。总的来说,长期过量氟暴露会破坏小肠和结肠的结构和功能,并破坏小鼠肠道微生物的稳态。氟暴露对小肠造成的损伤可以在机体离开氟暴露环境一定时间后得到恢复。IL17A-NFκB-GSDMD信号传导通路参与了氟化物对结肠的损伤,并且IL-17A基因敲除可以减轻氟致结肠的损伤。此外,氟暴露会降低肠道微生物的丰富度和多样性,改变肠道微生物的组成,但是IL-17A基因敲除可以在一定程度上缓解这种紊乱。