【目的】地方性氟中毒是我国广大农村最主要的公共卫生问题之一,以全身性骨骼病变为主要病理特征,其中成骨激活及骨转换加速是氟骨症病变过程中发生较早并起主导作用的环节。现有研究报道一定剂量的氟可引起成骨细胞增殖能力及细胞周期分布的改变。p21是具有最广泛激酶活性的细胞周期抑制蛋白,是细胞周期G1/S期转换的关键,其启动子区甲基化是p21失活的重要原因之一。本研究通过构建人原代成骨细胞氟中毒模型,检测不同浓度氟对人成骨细胞p21基因启动子区甲基化水平、mRNA转录及蛋白表达的影响,以及DNA甲基化关键酶DNMT1 mRNA转录和蛋白表达,探讨p21基因甲基化改变在氟骨症发生发展中的作用。【材料与方法】采用酶消化法分离培养人原代成骨细胞,碱性磷酸酶染色及钙化结节染色鉴定所培养细胞。以0、125、250、500及1000μmol/L NaF处理成骨细胞72h后,通过形态学观察,碱性磷酸酶活性及骨钙素含量确认人原代成骨细胞氟中毒模型的建立。采用硫化测序PCR法（bisulfite sequencing PCR,BSP）检测p21基因启动子区转录起始位点-223⁺15区域CpG岛甲基化水平,实时荧光定量PCR（FQ-PCR）检测p21及DNMT1mRNA转录表达,免疫印迹法（Western-blotting,WB）检测P21及DNMT1蛋白表达。【结果】体外分离培养细胞呈成骨细胞形态,经碱性磷酸酶及矿化结节染色后均呈阳性,证明所分离培养细胞为成骨细胞。染氟72h后,各染氟组AKP活性及BGP含量逐渐增加,说明本实验条件下氟对人原代成骨细胞增殖活性及代谢活力增强,成功构建了人原代成骨细胞氟中毒模型;各染氟组p21基因启动子区甲基化分别为0%（0/288）、0.7%（2/288）、3.8%（11/288）、11.8%（34/288）及17.7%（51/288）,各组间差异具有统计学意义（x²=107.368,p<0.05）;随染氟剂量增加,p21基因启动子区甲基化水平逐渐增加（X²_趋=96.273,p<0.05）。各剂量组p21mRNA转录及蛋白比较差异具有统计学意义(F_{p21 mRNA转录表达}=3.90,F_{P21蛋白表达}=22.18,p均<0.05);各剂量组DNMT1 mRNA转录比较差异具有统计学意义（F=3.43,p<0.05）。随染氟剂量增加,人原代成骨细胞p21 mRNA转录及蛋白表达逐渐降低(r_{p21mRNA转录表达}=-0.761,r_{P21蛋白表达}=-0.949,p均<0.05);DNMT1mRNA转录及蛋白表达逐渐增加(r_{DNMT1 mRNA转录表达}=0.658,r_{DNMT1蛋白表达}=0.720,p均<0.05)。表明随着染氟剂量增加,p21 mRNA转录及蛋白表达逐渐减弱,DNMT1 mRNA转录及蛋白表达逐渐增强。【结论】氟可致人原代成骨细胞p21基因启动子区甲基化,进而抑制其mRNA转录和蛋白表达,是氟骨症发生的分子机制之一;氟可致DNMT1 mRNA转录及蛋白表达增强,参与了人原代成骨细胞p21基因启动子区高甲基化过程。