يصف هذا البروتوكول طريقة لإنشاء نموذج فأر من السحار السيليكي من خلال التعرض المتكرر لمعلقات السيليكا عن طريق التنقيط الأنفي. يمكن لهذا النموذج أن يحاكي بكفاءة وسهولة ومرونة العملية المرضية لداء السيليكات البشري مع قابلية عالية للتكرار والاقتصاد.
مقالة منهجية
* These authors contributed equally
يصف هذا البروتوكول طريقة لإنشاء نموذج فأر من السحار السيليكي من خلال التعرض المتكرر لمعلقات السيليكا عن طريق التنقيط الأنفي. يمكن لهذا النموذج أن يحاكي بكفاءة وسهولة ومرونة العملية المرضية لداء السيليكات البشري مع قابلية عالية للتكرار والاقتصاد.
يمكن أن يحدث السحار السيليسي بسبب التعرض لغبار السيليكا البلوري التنفسي (CSD) في بيئة صناعية. تمت دراسة الفيزيولوجيا المرضية والفحص والعلاج من السحار السيليسي في البشر على نطاق واسع باستخدام نموذج السحار السيليسي للفئران. من خلال جعل الفئران تستنشق CSD بشكل متكرر في رئتيها ، يمكن للفئران تقليد الأعراض السريرية لداء السيليكات البشري. هذه المنهجية عملية وفعالة من حيث الوقت والإخراج ولا تسبب إصابة ميكانيكية للجهاز التنفسي العلوي بسبب الجراحة. علاوة على ذلك ، يمكن لهذا النموذج أن يحاكي بنجاح عملية التحول الحاد / المزمن للسحار السيليسي. وكانت الإجراءات الرئيسية على النحو التالي. تم طحن مسحوق CSD المعقم 1-5 ميكرومتر بالكامل ، وتعليقه في محلول ملحي ، وتشتيت في حمام مائي بالموجات فوق الصوتية لمدة 30 دقيقة. تحولت الفئران تحت التخدير الناجم عن الأيزوفلوران من التنفس السريع الضحل إلى الشفط العميق البطيء لمدة 2 ثانية تقريبا. تم وضع الماوس في راحة اليد ، ولمس طرف الإبهام بلطف حافة شفة فك الماوس لتقويم مجرى الهواء. بعد كل زفير ، تنفست الفئران في تعليق السيليكا قطرة قطرة من خلال فتحة أنف واحدة ، وتكمل العملية في غضون 4-8 ثوان. بعد أن استقر تنفس الفئران ، تم ضرب صدرها ومداعبتها لمنع استنشاق CSD من السعال. ثم أعيدت الفئران إلى القفص. في الختام ، يمكن لهذا النموذج تحديد CSD على طول الممر الفسيولوجي النموذجي للجزيئات الصغيرة إلى الرئة ، من الجهاز التنفسي العلوي إلى القصيبات الطرفية والحويصلات الهوائية. يمكنه أيضا تكرار التعرض المتكرر للموظفين بسبب العمل. يمكن تنفيذ النموذج من قبل شخص واحد ولا يحتاج إلى معدات باهظة الثمن. إنه يحاكي بشكل ملائم وفعال ميزات مرض السيليكات البشري مع قابلية عالية للتكرار.
يتعرض العمال حتما لغبار السيليكا البلوري غير المنتظم (CSD) ، والذي يمكن استنشاقه وهو أكثر سمية في العديد من السياقات المهنية ، بما في ذلك التعدين والفخار والزجاج ومعالجة الكوارتز والخرسانة 1,2. تسبب حالة استنشاق الغبار المزمنة المعروفة باسم السحار السيليسي تليف الرئة التدريجي3. وفقا للبيانات الوبائية ، انخفض معدل الإصابة بداء السيليكاتيس على مستوى العالم خلال العقود القليلة الماضية ، ولكن في السنوات الأخيرة ، كان يتزايد ويؤثر على الشباب4،5،6. تمثل الآلية الأساسية لداء السيليكاتس تحديا كبيرا للبحث العلمي بسبب بدايته الخبيثة وفترة الحضانة الطويلة. لا يزال من غير المعروف كيف يتطور السحار السيليسي. علاوة على ذلك ، لا توجد أدوية حالية يمكن أن توقف تطور السحار السيليسي والتليف الرئوي العكسي.
تتضمن نماذج الفئران الحالية للسحار السيليسي ابتلاع القصبة الهوائية لتعليق مختلط من CSD. على سبيل المثال ، إعطاء CSD في الرئتين عن طريق اعتماد صدمة القصبة الهوائية العنقية بعد التخدير لا يتوافق مع التعرض البشري المتكرر لصبغالغبار 7. يمكن دراسة تأثير التعرض للغبار المحيط على الأفراد من خلال تعريضهم ل CSD في شكل الهباء الجوي ، والذي يعكس بدقة أكبر التركيزات البيئية لهذه المادةالسامة 8. ومع ذلك ، لا يمكن ببساطة استنشاق CSD البيئي مباشرة في الرئتين بسبب التركيب الفسيولوجي الفريد لأنف الفأر9. علاوة على ذلك ، فإن المعدات المرتبطة بهذه التكنولوجيا باهظة الثمن ، مما دفع الباحثين إلى إعادة تقييم نموذج السحارالسيليسي للفأر 10. عن طريق استنشاق تعليق CSD من خلال بالتنقيط الأنفي خمس مرات في غضون 2 أسابيع ، كان من الممكن بناء نموذج ديناميكي من السحار السيليسي. هذا النموذج متسق وآمن مع سهولة الاستخدام. من المهم ملاحظة أن هذه الدراسة تسمح بالاستنشاق المتكرر ل CSD في الفئران. من المتوقع أن يكون نموذج السحار السيليسي للفأر الذي تم إنشاؤه من خلال هذا الإجراء أكثر فائدة لمتطلبات البحث.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
اتبعت جميع الإجراءات المبادئ التوجيهية لدليل المعاهد الوطنية للصحة لرعاية واستخدام المختبر (منشور المعاهد الوطنية للصحة رقم 8023 ، المنقح عام 1978) وتمت الموافقة عليها من قبل اللجنة المؤسسية لرعاية واستخدامها في كلية الطب بجامعة آنهوي للعلوم والتكنولوجيا.
1. إدارة وتغذية الفئران
2. إعداد تعليق CSD
3. إعطاء قطرات الأنف للفأر
4. جمع أنسجة الرئة وإعداد قسم البارافين
5. أداء تلطيخ الهيماتوكسيلين ويوزين (HE)
6. أداء تلطيخ ماسون
7. أداء تلطيخ سيريوس الأحمر
8. أداء الكيمياء المناعية
9. إجراء تحليل النشاف الغربي
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تم التحقيق في التسبب المحتمل للسحار السيليسي في الفئران باستخدام الطريقة المقترحة. وجدنا أن وزن جسم الفئران في المجموعة التجريبية انخفض بشكل ملحوظ بالنسبة للمجموعة الضابطة وأن وزن الجسم تعافى ببطء بعد التوقف عن التعرض. بسبب الجرعة المثلى المستخدمة هنا ، لم يلاحظ أي وفيات في الفئران المعرضة للسيليكا في هذه التجربة. تظهر خارطة الطريق الفنية للتنقيط الأنفي المتكرر إلى CSD في (الشكل 1). تضمنت الإجراءات الموصوفة سابقا إعداد تعليق CSD ، والتخدير الناجم عن الأيزوفلوران ، والتنقيط الأنفي ، وتدليك ال...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
تعتبر نماذج فأر السحار ضرورية لدراسة التسبب في مرض السيليكا. يصف هذا البروتوكول طريقة لإعداد نموذج من السحار السيليسي في الفئران من خلال التعرض المتكرر للأنف. تسمح هذه الطريقة بدراسة الخصائص المرضية للسحار السيليسي الناجم عن أوقات التعرض المختلفة. تم تخدير الفئران على جهاز التنفس الصناعي ، وتم مراقبة معدل تنفسها. تباطأ معدل التنفس الأولي القصير والسريع تدريجيا وتعمق بمرور الوقت. تسبب التخدير في استرخاء عضلات الفئران ، مما أدى إلى التنفس العميق والسماح لهم باستنشاق CSD خلال نافذة زمنية من التنفس البطيء والعميق. خلال هذه ا...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
يعلن أصحاب البلاغ عدم وجود تضارب في المصالح.
تم دعم هذه الدراسة من قبل برنامج الابتكار التآزري الجامعي لمقاطعة آنهوي (GXXT-2021-077) وصندوق ابتكار الخريجين بجامعة آنهوي للعلوم والتكنولوجيا (2021CX2120).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| أنبوب 0.5 مل | Biosharp | BS-05-M | |
| 10٪ فورمالين محايد مثبت | Nanchang Yulu المعدات التجريبية المحدودة. | NA | |
| أدوبي المصور | أدوبي | NA | |
| مطهر الكحول | Xintai Kanyuan منتجات التطهير المحدودة | NA | |
| CD68 | Abcam | ab125212 | |
| حل استرجاع مستضد السترات | biosharp علوم الحياة | BL619A | |
| DAB طقم كروموجينيك | NJJCBio | W026-1-1 | |
| ثنائي ميثيل البنزين | غرب آسيا للتكنولوجيا الكيميائية (شاندونغ) Co | NA | |
| مجموعة فحص البروتين BCA المعززة | Beyotime Biotechnology | P0009 | |
| الهيماتوكسيلين والإيوسين (H& ه) | Beyotime Biotechnology | C0105S | |
| HRP الركيزة | Millipore Corporation | P90720 | |
| HRP المترافق Affinipure الماعز المضاد للأرانب IgG (H + L) | Proteintech | Sa00001-2 | |
| حمض الأسيتيك | غرب آسيا للتكنولوجيا الكيميائية (شاندونغ) شركة | NA | |
| ImageJ | NIH | NA | |
| ISOFLURANE | RWD LIFE Science | R510-22 | |
| مجموعة وصمة عار ثلاثية الألوان من Masson | Solarbio | G1340 | |
| Methanol | Macklin | NA | |
| Microtubes | Millipore | AXYMCT150CS | |
| NF- & kappa ؛ B p65 | خلية الإشارات | التكنولوجيا 8242S | |
| حمام معدني حراري متذبذب | Abson | NA | |
| آلة تضمين البارافين | الدقة (تشانغتشو) شركة المعدات الطبية | PBM-A | |
| قطاعة البارافين | Jinhua Kratai Instruments Co. | ||
| NA Phosphate buffer (PBS) ؛ | Biosharp | BL601A | |
| محلول ملحي فسيولوجي | مستشفى شعبي لمدينة | ||
| Pipettes | Eppendorf | NA | |
| PMSF | Beyotime Biotechnology | ST505 | |
| مجهر ضوئي مستقطب | أوليمبوس | BX51 | |
| دقيق | Acculab | ALC-110.4 | |
| Prism7.0 | GraphPad | الإصدار 7.0 | |
| أغشية PVDF | Millipore | 3010040001 | |
| RIPA تحلل عازلة | Beyotime Biotechnology | P0013B | |
| RODI IOT نظام تنقية المياه الذكي متعدد الوظائف | RSJ | RODI-220BN | |
| Scilogex SK-D1807-E 3D شاكر | Scilogex | NA | |
| SDS-PAGE طقم تحضير الجل | Beyotime التكنولوجيا الحيوية | P0012A | |
| ثنائي أكسيد السيليكون | سيجما | #BCBV6865 | |
| سيريوس تلطيخ أحمر | نانجينغ سين بيجيا التكنولوجيا البيولوجية المحدودة | 181012 | |
| آلة تخدير الصغيرة | Anhui Yaokun Biotech Co.، Ltd. | ZL-04A | |
| أطراف ماصة عالمية (0.1 – 10 وميكرو ؛ L) | أطراف الماصة العالمية KIRGEN | KG1011 | |
| (100 & ndash; 1000 & ميكرو; L) | KIRGEN | KG1313 | |
| أطراف الماصة العالمية (1 & ndash ؛ 200 وميكرو ؛ L) | KIRGEN | KG1212 | |
| Vortex ؛ خلاط | VWR | NA | |
| ZEISS GeminiSEM 500 | Zeiss ألمانيا | SEM 500 | |
| & بيتا الأكتين | Bioss | BS-0061R |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه
طلب إذن