观察染氟成骨细胞未折叠蛋白反应肌醇酶1 (IRE1）-Xbp1信号通路的表达及siRNA干扰抑制IREl表达后成骨细胞内成骨细胞标志物的变化趋势。
方法细胞增殖毒性（CCK-8）实验检测成骨细胞MC3T3-E1增殖活性，设置0.0、0.1、1.0、2.0、4.0、8.0、16.0、20.0、32.0、64.0 mg/L 10个不同氟含量组；选取具有代表性的低、中、高剂量氟（含量分别为2.0、8.0、20.0 mg/L）作用于MC3T3-E1细胞2 d，采用实时荧光定量PCR （Real-time PCR）检测MC3T3-E1细胞中未折叠蛋白反应相关基因和成骨细胞标志物[碱性磷酸酶（ALP）、骨钙素（OCN）、Runx2、osterix、免疫球蛋白重链结合蛋白（Bip ）、蛋白激酶R样内质网激酶（PERK）、活化转录因子6 （ATF6）、Xbp1]的表达；IRE1 siRNA转染MC3T3-E1细胞并联合染氟，Real-time PCR和蛋白免疫印迹法检测MC3T3-E1细胞中IRE1信号通路和成骨细胞标志物的表达。
结果CCK-8检测结果显示氟的双向效应，即与0.0 mg/L组[1.00 ± 0.01 (1 d）、1.00 ± 0.02 (3 d）、1.00 ± 0.08 (7 d）]比较，成骨细胞活性在2.0 mg/L染氟组[1.11 ± 0.02 (1 d）、1.29 ± 0.02 (3 d）]、8.0 mg/L染氟组[1.16 ± 0.02 (1 d）、1.44 ± 0.03 (3 d）]显著增强（P均< 0.05），而20.0 mg/L染氟组却抑制细胞活性[0.83 ± 0.01 (1 d）、0.81 ± 0.01 (3 d）、0.96 ± 0.04 (7 d），P均< 0.05]。2.0 mg/L染氟组显著诱导MC3T3-E1细胞内ALP (12.80 ± 3.62）、Runx2 (6.61 ± 0.48）和osterix （21.42 ± 1.56）的表达，与0.0 mg/L组（6.86 ± 2.13、2.65 ± 0.38、12.48 ± 3.96）比较，差异有统计学意义（P均< 0.05），而20.0 mg/L染氟组抑制ALP (0.88 ± 0.17）、OCN (0.16 ± 0.05）和osterix (1.35 ± 0.51）的表达，与0.0 mg/L组[4.58 ± 1.52 (OCN）]比较，差异均有统计学意义（P均< 0.05）。与0.0 mg/L组[1.36 ± 0.58 （IRE1）、0.96 ± 0.45 （Xbp1）]比较，IRE1 [14.84 ± 2.57 （2.0 mg/L）、4.10 ± 0.52 （8.0 mg/L）、5.30 ± 0.63 （20.0 mg/L ）]和Xbp1 [2.62 ± 0.66 （2.0 mg/L）、1.97 ± 0.47 （20.0 mg/L）]基因表达在染氟组中均显著升高（P均< 0.05）。IRE1基因敲除后，与对照组比较[基因：3.25 ± 0.48 （OCN）、5.62 ± 1.86 (Runx2）、2.67 ± 0.35 （ALP ）；蛋白：0.16 ± 0.03 (OCN）、0.34 ± 0.27 （ALP）] ，OCN基因表达[0.63 ± 0.46 (2.0 mg/L）、0.81 ± 0.36 （8.0 mg/L）、0.62 ± 0.31 (20.0 mg/L）]、Runx2基因表达[0.18 ± 0.03 （2.0 mg/L）、0.12 ± 0.01 (8.0 mg/L）、1.09 ± 0.33 （20.0 mg/L）]和ALP基因表达[1.01 ± 0.12 (8.0 mg/L）、0.38 ± 0.09 （20.0 mg/L）]在染氟组均显著下降（P均< 0.05），OCN蛋白表达[0.06 ± 0.02 (2.0 mg/L）、0.06 ± 0.02 (8.0 mg/L）、0.07 ± 0.03 （20.0 mg/L）]、ALP蛋白表达[0.02 ± 0.01 (8.0 mg/L）、0 (20.0 mg/L）]在染氟组均显著下降（P均< 0.05）。
结论不同剂量的氟作用下成骨细胞内均出现未折叠蛋白反应，IRE1基因敲除能够抑制低氟诱导的成骨细胞内ALP、OCN和关键转录因子Runx2、osterix的表达，提示IRE1信号通路在氟诱导的成骨细胞的分化过程中有一定作用。