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氟斑牙是指发育形成和矿化过程中的牙齿因氟摄入过量所引起的一种牙发育障碍，主要累及恒牙牙釉质，使牙釉质表面呈白垩样条纹或斑块、黄棕色着色、出现凹坑。氟能降低相关蛋白酶活性，可以对成釉细胞分化产生影响，还能引起细胞氧化应激反应影响蛋白合成和分泌，诱导成釉细胞的凋亡，同时过量的氟还能影响细胞内pH值从而引起釉原蛋白的结构和功能的改变。然而，氟离子是如何影响细胞内pH值以及氟离子是通过何种途径进入细胞内的，其机理尚不清楚。本研究以小鼠的成釉细胞样细胞系（LS8细胞系）为研究对象,对其进行高氟处理，利用新型氯离子荧光探针（MQAE）观测高氟处理后细胞内氯离子浓度的变化，发现2mmol/L NaF诱导LS8细胞半小时，细胞的绿色荧光强度明显高于对照组，加氟培养组的细胞平均荧光强度为对照组的4倍（P<0.01），将MQAE与DND-167双标两组细胞用活细胞工作站连续拍摄半小时，发现对照组细胞的蓝色荧光和绿色荧光均有缓慢下降的趋势；而实验组细胞两种荧光双染后两种荧光均有增强。说明正常的成釉细胞细胞内氯离子浓度和pH值成反比，细胞内氯离子浓度降低，则细胞内pH值升高；高氟处理细胞后，细胞内的氯离子浓度升高，而pH值降低，与对照组相反，说明氟离子通过改变细胞内氯离子浓度的变化引起了细胞的酸化。目前一般认为氟离子的跨膜转运是通过氯离子通道来进行的，我们课题组之前实验发现，高氟处理成釉细胞72小时后，Clcn1、Clcn3、Clcn6和Clcn7的表达量明显升高，从而推测ClC-1、ClC-3、ClC-6及ClC-7可能为氟敏感的氯离子通道。为了验证这一结果，我们采用siRNA降低成釉细胞这四个基因的内源表达水平，再对细胞施加过量的氟，用MQAE检测细胞内氯离子的状况，发现对照组细胞内的荧光强度随着细胞外氟离子浓度的增加而增强，说明过量的氟会竞争性的抑制细胞外氯离子进入胞内。相反，当小鼠成釉细胞Clcn1、Clcn3、Clcn6和Clcn7基因被敲除后，氟离子的增加并未影响细胞内氯离子的浓度，说明氟离子不能通过这几个通道进入细胞并与氯离子竞争。同时我们用氟离子探针Chemodosimeter1及RAW264.7细胞系检测Clcn1、Clcn3、Clcn6和Clcn7基因被敲除前后细胞内氟离子的变化。Chemodosimeter1是一种细胞毒性弱，且能较敏感反映氟离子浓度变化的探针，其荧光强度会随着细胞内氟离子浓度的增加而变强。实验发现对照组细胞内的荧光强度随着细胞外氟离子浓度的增加而增强，当这四个基因被敲除后，胞外氟离子的增加并未影响细胞内氟离子的浓度的变化，与实验二结果一致。通过本研究，我们发现氟离子通过干扰细胞内氯离子浓度导致细胞内酸化，筛选出了几个氟离子敏感的ClC型氯离子通道并加以验证，表明ClC-1、ClC-3、ClC-6及ClC-7可能是氟离子跨膜转运的通道。本研究从细胞生理学的角度首次研究了依赖于ClC氯通道的氟离子跨膜转运机制，对阐述氯通道的生物学作用有着重要作用。