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Article de méthode

Utilisation de la nicotine dans un modèle de souris exposé à la silice pour favoriser la transition épithélio-mésenchymateuse pulmonaire

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DOI :

10.3791/65127

3 mars 2023

* These authors contributed equally

Dans cet article

Résumé

Cette étude décrit un modèle murin pour étudier l’effet synergique de la nicotine sur la progression de la fibrose pulmonaire chez des souris expérimentales de silicose. Le modèle murin à double exposition simule la progression pathologique dans le poumon après une exposition simultanée à la nicotine et à la silice. Les méthodes décrites sont simples et hautement reproductibles.

Résumé

Le tabagisme et l’exposition à la silice sont fréquents chez les travailleurs professionnels, et la silice est plus susceptible de blesser les poumons des fumeurs que des non-fumeurs. Le rôle de la nicotine, le principal ingrédient addictif des cigarettes, dans le développement de la silicose n’est pas clair. Le modèle murin utilisé dans cette étude était simple et facile à contrôler, et il simulait efficacement les effets de l’ingestion chronique de nicotine et de l’exposition répétée à la silice sur la fibrose pulmonaire par la transition épithélio-mésenchymateuse chez l’être humain. De plus, ce modèle peut aider à l’étude directe des effets de la nicotine sur la silicose tout en évitant les effets d’autres composants de la fumée de cigarette.

Après adaptation à l’environnement, les souris ont été injectées par voie sous-cutanée avec une solution de nicotine de 0,25 mg / kg dans la peau lâche du cou tous les matins et soirs à des intervalles de 12 heures pendant 40 jours. De plus, de la poudre de silice cristalline (1 à 5 μm) a été mise en suspension dans une solution saline normale, diluée à une suspension de 20 mg/mL et dispersée uniformément à l’aide d’un bain-marie à ultrasons. Les souris anesthésiées à l’isoflurane ont inhalé 50 μL de cette suspension de poussière de silice par le nez et ont été réveillées par un massage thoracique. L’exposition à la silice a été administrée quotidiennement les jours 5 à 19.

Le modèle de souris doublement exposé a été exposé à la nicotine, puis à la silice, ce qui correspond aux antécédents d’exposition des travailleurs exposés aux deux facteurs nocifs. De plus, la nicotine a favorisé la fibrose pulmonaire par transformation épithélio-mésenchymateuse (EMT) chez la souris. Ce modèle animal peut être utilisé pour étudier les effets de plusieurs facteurs sur le développement de la silicose.

Introduction

L’exposition à la silice chez les travailleurs est inévitable dans certains milieux de travail, et une fois exposée à la silice, la détérioration progresse même après l’élimination de l’environnement. De plus, la plupart de ces travailleurs fument et les cigarettes traditionnelles contiennent des milliers de produits chimiques, le principal composant addictif étant la nicotine1. Les cigarettes électroniques sont de plus en plus populaires dans les groupes d’âge plus jeunes2 ; Ces cigarettes électroniques agissent comme un système d’administration de nicotine et augmentent l’accès à la nicotine, augmentant ainsi la suscep....

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Protocole

Toutes les procédures ont été menées conformément aux directives publiées par le Guide pour le soin et l’utilisation des animaux de laboratoire des National Institutes of Health (la 8e édition du NRC) et ont été approuvées par le Comité d’éthique animale de l’Université des sciences et technologies de l’Anhui.

1. Préparation des animaux

  1. Héberger 32 souris mâles C57/BL6 âgées de 8 semaines dans un laboratoire avec un cycle lumière/obscurité de 12 h. Assurez-vous que les souris ont libre accès à la nourriture et à l’eau.
  2. Après 2 semaines d’acclimatation à l’environnement, lorsque les souris âgées de 10 sem....

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Résultats

Un modèle murin pour étudier la nicotine combinée à l’exposition à la silice a été établi pour étudier le rôle potentiel de la nicotine dans la progression de la silicose chez la souris. La figure 1 illustre la procédure expérimentale d’utilisation d’un modèle de souris à double exposition, qui a associé une injection de nicotine à l’instillation nasale d’une suspension de silice. Les changements pathologiques des souris de chaque groupe ont été observés à l’aide de la coloration HE. Les sou.......

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Discussion

Un modèle animal à double exposition est nécessaire pour étudier le rôle et les mécanismes potentiels de l’exposition concomitante à la nicotine et au dioxyde de silicium cristallin. Ce modèle a été réalisé dans ce travail par l’injection sous-cutanée de nicotine et l’écoulement nasal de silice. Pour assurer une injection de nicotine réussie, l’opérateur doit se familiariser avec la préhension des souris, car la préhension de la peau à l’arrière du cou pourrait être douloureuse pour elles. Par conséquent, il est importan.......

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Déclarations de divulgation

Tous les auteurs déclarent n’avoir aucun conflit d’intérêts.

Remerciements

Cette étude a été soutenue par le programme d’innovation en synergie universitaire de la province d’Anhui (GXXT-2021-077) et le Fonds d’innovation pour les diplômés de l’Université des sciences et technologies de l’Anhui (2021CX2120).

....

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Fixateur neutre 10 % de formolNanchang Yulu Experimental Equipment Co.
désinfectant à l’alcoolXintai Kanyuan Produits de désinfection Co.
BSA, Fraction VBeyotime BiotechnologyST023-200g
CD206 Anticorps monoclonalProteintech60143-1-IG
Citrate Antigen Retrieval Solutionbiosharp life scienceBL619A
diméthyl benzèneWest Asia Chemical Technology (Shandong) Co
Kit de dosageamélioré des protéines BCABeyotime BiotechnologyP0009
GAPDH Anticorps polyclonalProteintech10494-1-AP
Hématoxyline et éosine (H& E)Beyotime BiotechnologyC0105S
Substrat HRPMillipore CorporationP90720
Affinipure Goat Conjugué HRP Anti-Mouse IgG(H+L)ProteintechSA00001-1
HRP Conjugué Affinipure Goat Anti-Rabbit IgG(H+L)ProteintechSA00001-2
ImmPACT[R] DAB EqV Peroxidase (HRP)Substrate Vector LaboratoriesSK-4103-100
Masson’s Trichrome StainKit SolarbioG1340
MéthanolMacklin
NicotineSigmaN-3876
phosphate salin tamponné (PBS)  ;BiosharpBL601A
Solution saline physiologiqueLe premier hôpital populaire de la ville
PMSFBeyotime BiotechnologicalST505
Microscope à fluorescence positiveOlympusCorporationBX53+DP74
Protéine de couleur précolorée Poids moléculaire  ; Marqueur ou couleur pré-colorée Échelle de protéinesBeyotime BiotechnologyP0071
Membranes PVDFMillipore3010040001
RIPA Lysis BufferBeyotime BiotechnologyP0013B
SDS-PAGE Kit de préparation de gelBeyotime BiotechnologyP0012A
Dioxyde de siliciumSigma#BCBV6865
TGF- &bêta ;Biossbs-0086R
Vimentin Anticorps polyclonalProteintech10366-1-AP
strong>Nom du matériel/ de l’équipementNuméro de catalogue del’entreprise0,5
mL TubeBiosharpBS-05-M
Bain thermostatique oscillatoire en métalAbson
Paraffine Embedding MachinePrecision (Changzhou) Medical Equipment Co.PBM-A
Trancheuse à paraffineJinhua Kratai Instruments Co.
PipettesEppendorf
Microscope à lumière polariséeOlympusBX51
Balance de précisionAcculabALC-110.4
RODI IOT système intelligent de purification d’eaumultifonctionnel RSJRODI-220BN
Scilogex SK-D1807-E Shaker 3DScilogex
Small appareil d’anesthésie animaleAnhui Yaokun Biotech Co., Ltd.ZL-04A
Pointes de pipette universellesKIRGENKG1011
Pointes de pipette universellesKIRGENKG1212
Pointes de pipette universellesKIRGENKG1313
Vortex  ; Mélangeurs  ;VWR
Nom du matériel/ de l’équipement
Adobe Illustrator
ImageJ
Photoshop
Prism7.0
de Huainan<

Références

  1. Wonnacott, S. Presynaptic nicotinic ACh receptors. Trends in Neurosciences. 20 (2), 92-98 (1997).
  2. Berry, K., et al. Association of electronic cigarette use with subsequent initiation of tobacco cigarettes in US youths. JAMA Network Open.

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Réimpressions et autorisations

Mots-clés

Exposition la nicotinemod le murin de silicefibrose pulmonairefibrose pulmonaireinjection sous cutan eexposition nasale la silicemarquage immunohistochimiqued p t de collag neTGF b ta 1