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目的:氟是一种人体生长发育所必需的微量元素。氟对机体具有双重影响,适量摄入氟能增强牙齿抗龋能力,促进骨骼钙磷吸收,而长期过量摄入氟则会导致氟中毒。氟对骨骼有极强的亲和力,因而氟中毒最具代表性的症状是氟骨症和氟斑牙,软骨损伤是氟骨症的基本表现之一。软骨细胞是生长板软骨的重要构成细胞,维持软骨细胞合成与分解代谢平衡是软骨生长发育的基础条件。葡萄糖是所有活细胞重要的代谢原料,在软骨细胞中,葡萄糖不仅能为软骨细胞提供能量来源,还是软骨细胞合成蛋白多糖的结构前体,对细胞外基质的合成十分重要。由于生长板软骨是一种无血管的结缔组织,其含氧量极低,软骨细胞主要以糖酵解方式供能。缺氧诱导因子HIF1α能感知和适应低氧环境,是调控糖酵解的关键因子。然而,氟是否通过PHD2/HIF1α信号通路调控软骨细胞糖酵解,进而改变其合成、分解代谢的稳态尚未见报道。为此,我们通过体外胫骨培养检测氟对HIF1α表达的影响,并以SW1353细胞为研究对象,探讨氟是否通过调控PHD2/HIF1α信号通路改变SW1353细胞糖酵解,进而影响合成代谢和分解代谢间的平衡。方法:本研究选取胚胎第20天的大鼠胫骨,采取左右配对方式,分为对照组和10-4M Na F组,培养于含0.2%牛血清蛋白、0.05 mg/ml Vc、1m Mβ-甘油磷酸钠的α-MEM培养基中。7天后,胫骨经固定、脱钙、石蜡包埋并切片,免疫组织化学方法检测胫骨HIF1α蛋白的表达。SW1353细胞培养于含有10%胎牛血清、100 U/ml青霉素和100μg/ml链霉素的L-15培养基中。采用CCK8法检测SW1353细胞活性,以确定染氟剂量和时间;阿利新蓝染色检测蛋白多糖合成情况;用ATP、乳酸检测试剂盒测定ATP、乳酸产量;GOD-POD法检测葡萄糖消耗;细胞免疫荧光染色法检测HIF1α的细胞定位和表达强度;实时荧光定量PCR和Western blot检测软骨细胞合成与分解代谢标志因子（Aggrecan、Col2a1、Col10a1、MMP13）、HIF1α信号通路（PHD2、HIF1α）和糖酵解相关因子（Glut1、HK2、PKM、ENO1、LDHA、MCT4）的m RNA和蛋白表达情况;并用Co Cl2上调HIF1α的表达,检测上述相关因子的表达变化。结果:1、氟能降低体外胫骨肥大软骨细胞HIF1α的表达:染氟组胫骨HIF1α表达显著低于对照组（P<0.05）。2、氟对SW1353细胞活性的影响:5×10-4M Na F处理SW1353细胞时,细胞活力显著下降,且72小时下降最明显（P<0.001）。3、氟对SW1353细胞合成代谢的影响:阿利新蓝染色检测氟对SW1353细胞蛋白多糖合成的影响,结果发现染氟组阿利新蓝染色强度较对照组弱,用盐酸胍溶解阿利新蓝进行定量分析,染氟组蛋白多糖生成显著低于对照组（P<0.05）;氟处理显著抑制Aggrecan、Col2a1和Col10a1等软骨细胞合成代谢标志因子的表达（P<0.05）。4、氟对SW1353细胞分解代谢的影响:较对照组而言,氟促进MMP13的表达,差异有统计学意义（P<0.05）。5、氟对糖酵解的影响:染氟组中ATP、乳酸产量和葡萄糖消耗均显著低于对照组（P<0.05）。6、氟对PHD2/HIF1α信号通路及糖酵解相关因子的影响:与对照组相比,染氟组HIF1α免疫荧光染色信号变弱;氟在m RNA和蛋白水平均上调PHD2的表达,下调HIF1α的表达（P<0.05）;在染氟组中,糖酵解相关因子Glut1、HK2、PKM、ENO1、LDHA和MCT4的表达均降低（P<0.05）。7、Co Cl2通过抑制PHD2的表达来上调HIF1α及其下游因子表达:染氟组中PHD2表达显著高于对照组,HIF1α表达低于对照组;与对照组相比,Co Cl2组PHD2的表达受到抑制,HIF1α表达显著增加;在Na F+Co Cl2组中,较染氟组而言,PHD2表达显著降低,HIF1α显著增加（P<0.05）。8、氟通过抑制HIF1α降低SW1353细胞糖酵解:染氟组中,细胞ATP、乳酸的产量和葡萄糖消耗均低于对照组,糖酵解相关因子的表达均降低;与对照组相比,Co Cl2组ATP、乳酸产量和葡萄糖消耗增加,糖酵解相关因子的表达上调;在Na F+Co Cl2组中,与染氟组相比,细胞ATP生成、乳酸产量、葡萄糖消耗和糖酵解相关因子的表达均显著增加。9、氟通过抑制HIF1α降低SW1353细胞合成代谢,加速其分解代谢:与对照组相比,染氟组Col2a1和Col10a1表达降低,MMP13的表达升高;较对照组而言,Co Cl2组上调Col2a1和Col10a1的表达,下调MMP13的表达;在Na F+Co Cl2组中,与染氟组相比,Col2a1和Col10a1表达增加,MMP13的表达下降（P<0.05）。结论:1、氟抑制SW1353细胞合成代谢,加速其分解代谢,破坏细胞合成与分解代谢的平衡。2、氟通过增加PHD2的表达下调HIF1α,进而抑制其下游靶基因表达。3、氟通过PHD2/HIF1α信号通路降低SW1353细胞糖酵解,从而影响其合成分解代谢。