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目的:发育性髋关节发育不良（DDH）是一种较为常见的儿童髋关节出生缺陷疾病,早期会影响学步期儿童的步态,晚期可进展为骨关节炎,严重降低儿童生活质量。早发现,早预防能够显著改善DDH的治疗结局。但DDH病因尚不清楚,目前已普遍接受其是由遗传与环境等多因素共同作用所导致。除易感基因外,已知的危险因素还包括关节松弛、宫内臀位以及生后直腿襁褓等。尤其是关节松弛作为主要危险因素,其增加会明显提高DDH的发病易感性。尽管目前DDH与微量元素的摄入水平之间的相关性尚缺乏有力的证据,但是越来越多的研究提示氟化物亦会对软组织,尤其是富含胶原蛋白的软组织造成损害。而关节囊是维持髋关节结构强度与稳定性的重要解剖结构,其成分便是胶原蛋白。然而以往研究中并无氟化物致DDH发病的相关报道,因此本研究构建氟中毒与DDH联合的动物模型,以明确氟化物的过量摄入能否造成髋关节关节囊结构强度下降,进而导致关节松弛,增加DDH的发病易感性,并进一步探究其内在的分子生物学机制。研究方法:本研究共分为三部分。第一部分、生命早期高氟暴露对DDH发病率的影响将12只3月龄的Wistar孕鼠（孕0天）随机分成对照组、饮氟50 mg/L组、饮氟100 mg/L组和饮氟150 mg/L组共4组。孕鼠分娩后仍采用相同浓度喂养直至幼鼠离乳（生后21天）。生后立即对幼鼠后肢直腿襁褓体位固定4天。观察各组DDH的发生率。第二部分、氟化物对正常大鼠髋关节关节囊形态结构及功能的影响及其作用机制将9只3月龄的Wistar孕鼠（孕0天）随机分成3组,即对照组,饮氟50 mg/L组和饮氟100 mg/L组。孕鼠分娩后仍采用相同浓度喂养直至幼鼠离乳（生后21天）。收集各组子代髋关节关节囊,利用扫描电子显微镜观察关节囊随着氟化物浓度的升高其表面胶原纤维束排列变化趋势;利用透射电子显微镜观察关节囊随着氟化物浓度的升高其胶原纤维直径变化趋势;通过Masson染色观察各组关节囊形态以及胶原纤维含量变化;PCR以及Western Blot检测分析各组关节囊组织中Col1a1与Col3a1的mRNA水平以及蛋白质表达水平差异;利用凋亡检测试剂盒与Western Blot检测各组关节囊组织凋亡水平以及凋亡相关蛋白质表达水平的变化。第三部分、氟化物对大鼠关节囊原代成纤维细胞的胶原代谢的影响及其作用机制利用组织块法从正常组大鼠髋关节关节囊中提取原代成纤维细胞并对其进行鉴定;利用CCK-8法观察含不同浓度氟化物的培养基对原代成纤维细胞的毒性作用,确定实验组细胞接受氟化物干预的浓度;利用细胞免疫荧光观察实验组与对照组Col1a1与Col3a1在细胞水平的表达;利用透射电子显微镜观察元代成纤维细胞内亚细胞结构改变;PCR以及Western Blot检测原代成纤维细胞凋亡相关蛋白表达变化趋势;利用流式细胞分析技术分析实验组与对照组发生细胞凋亡的比例;通过检测原代成纤维细胞线粒体膜电位（MMP）、活性氧自由基（ROS）、过氧化氢酶活力（CAT）、超氧化物歧化酶活力（SOD）、总抗氧化能力（AOC）以及氧化应激损伤指标丙二醛（MDA）的含量综合分析对照组和实验组之间氧化应激产生及损伤严重情况差异。结果:第一部分、生命早期高氟暴露对DDH发病率的影响1、生命早期高氟暴露联合生后直腿襁褓建立慢性氟中毒DDH模型成功;2、高氟暴露显著增加生后直腿襁褓所致的DDH的发病率。第二部分、氟化物对正常大鼠髋关节关节囊形态结构及功能的影响及其作用机制1、未施加直腿襁褓方式而单纯生命早期高氟暴露不会导致DDH发病;2、染氟组髋关节关节囊较对照组菲薄,胶原纤维直径纤细,纤维束排列疏松紊乱;3、染氟组关节囊Col1a1与Col3a1的mRNA水平较对照组显著下调,而蛋白表达水平Col1a1呈下降趋势,与Col3a1变化趋势相反;4、染氟组关节囊细胞凋亡发生较对照组明显增多,凋亡相关蛋白表达水平同样较对照组明显升高。第三部分、氟化物对大鼠关节囊原代成纤维细胞的胶原代谢的影响及其作用机制1、Col1a1与Col3a1在原代成纤维细胞经氟化物染毒处理后表达趋势与体内实验结果一致;2、在原代成纤维细胞中染氟组凋亡相关基因的mRNA水平以及蛋白表达水平均显著上调;3、染氟组原代成纤维细胞内超微结构（线粒体、内质网等）较对照组发生明显变化;4、经染氟处理后的原代成纤维细胞其线粒体膜电位水平显著下降,活性氧自由基产生明显增加,过氧化氢酶、超氧化物歧化酶活力以及总抗氧化能力无明显改变,而氧化应激损伤水平MDA含量较对照组升高;5、原代成纤维细胞中染氟组发生早期凋亡与晚期凋亡的细胞比例显著高于对照组。结论:1、生命早期高氟暴露并不会直接导致DDH的发病;但会增加DDH的发病易感性;2、高氟造成关节囊胶原纤维纤细且排列稀疏紊乱,导致机械强度下降引发关节松弛;3、高氟下调关节囊Col1a1的表达,但上调Col3a1的表达;4、高氟激活关节囊成纤维细胞的氧化应激,调控线粒体内源性途径,促使关节囊成纤维发生细胞凋亡。