Name: ביסוס מודל חולדת סיליקוזיס באמצעות חשיפה של כל הגוף לסיליקה ניתנת לנשימה (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2022-10-28T14:30:00.000+00:00
Duration: 5 min 3 s
Description: למד כיצד לבסס מודל חולדת סיליקוזיס באמצעות חשיפה לסיליקה ניתנת לנשימה בלחץ שלילי. שיטה זו מחקה את תהליך המחלה האנושית ומאפשרת זיהוי מוקדם וטיפול יעיל.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

עבודה זו מומנה על ידי הקרן הלאומית למדעי הטבע של סין (82003406), הקרן למדעי הטבע של מחוז הביי (H2022209073), ופרויקט המדע והטכנולוגיה של מחלקת החינוך של חביי (ZD2022127).

כל הניסויים בבעלי חיים נערכו על פי מדריך המכונים הלאומיים לבריאות של ארצות הברית לטיפול ושימוש בחיות מעבדה ואושרו על ידי הוועדה לאתיקה של אוניברסיטת צפון סין למדע וטכנולוגיה (קוד פרוטוקול LX2019033 ואישור 2019-3-3). חולדות וויסטאר זכריות, בנות 3 שבועות, שימשו במחקר הנוכחי. כל החולדות הוחזקו בכלובים סטטיים עם שבבי עץ. בעלי החיים הוחזקו במחזור אור/חושך של 12 שעות/12 שעות, וסופקו להם מזון ומים עד לליביטום. ניסויי מעקב נערכו לאחר שבוע של הזנה אדפטיבית.
1. הכנת בעלי חיים
<ol><li>עם ההגעה, אכסנו את כל החולדות בחדר ספציפי ללא פתוגן (SPF).</li>
	<li>חלקו באופן אקראי את החולדות הבריאות לשתי קבוצות (n = 10): חולדות בקרה השואפות אוויר טהור וחולדות עם סיליקוזיס השואפות סיליקה.</li>
</ol>2. הכנת סיליקה
אזהרה: אבק סיליקה הנשאף על ידי גוף האדם עלול להזיק לריאות. לכן, אנשים חייבים ללבוש סרבל, כפפות רפואיות ומסכות מגן (N95) במהלך המבצעים.
<ol><li>טחנו את חלקיקי הסיליקה (ראו טבלת חומרים) במכתש אגת למשך שעה וחצי לפני כל חשיפה. הסיבה לכך היא שקוורץ שבור טרי מייצר כמויות גדולות יותר של מיני חמצן פעיל מאשר קוורץ13 מיושן, וסיליקה בקוטר של 1-5 מיקרומטר היא הפתוגנית ביותר.</li>
	<li>שוקלים את הסיליקה (30 גרם) באמצעות איזון אלקטרוני לאחר הטחינה, מניחים אותה במיכל זכוכית ואופים אותה בטמפרטורה של 180 מעלות צלזיוס במשך 6 שעות במייבש חימום חשמלי (ראו טבלת חומרים) כדי לסלק פתוגנים מפני השטח של חלקיקי הסיליקה.</li>
</ol>3. חשיפה לסיליקה לחולדות
<ol><li>חבר את ההזרקה ואת מערכות הגנרטורים הזמינות מסחרית (ראה טבלת חומרים) והכנס את הסיליקה (30 גרם) לגנרטור. בדוק אם צינור החיבור תקין, כבל החשמל מחובר וספק הכוח תקין.<ol><li>בדקו ידנית את מפלס מגדל ההתזה ואת מכשיר האדים של המכשיר לטיפול בגז פסולת (ראו טבלת חומרים), והוסיפו מים אם הם אינם מספיקים (לא עד לקו התקן).</li>
		<li>הוסיפו מי ברז למגדל ההתזה של מתקן הטיפול בגז הפסולת ומים מזוקקים למכשיר האדים (איור 1).</li>
	</ol></li>
	<li>הפעל את התקן פריקת גז הפליטה (ראה טבלת חומרים) ואת מתג מקור האוויר כדי לוודא אם החלק הפנימי של ארון המיגון נמצא במצב לחץ שלילי.<ol><li>ודא שערבוב הנוזלים, ערבוב האבקה, שסתומי בקרת זרימת הגז הטהור ושסתום הזרמת השפכים מתחת לתא השאיפה סגורים.</li>
	</ol></li>
	<li>הכניסו בסך הכל 10 חולדות לתא האינהלציה (ראו טבלת חומרים), וסגרו את תא האינהלציה ואת דלתות הארונות המרושתים.</li>
	<li>הגדר את הפרמטרים הניסיוניים הבאים בלוח המכשירים או במחשב: לחץ ארון: -50 עד -30 Pa; ריכוז חמצן: 21%; טמפרטורת הארון: 26-30 מעלות צלזיוס; לחות: 30%-70%; קצב כניסת אבק: 2.0-2.5 מ"ל/דקה; וריכוז אבק בארון: 60 ± 5 מ"ג/מ"ר3. הערה: התבונן בנתוני הניסוי ובמצב הציוד ברציפות במהלך הניסוי. אזעקת הכשל בציוד הניעה עיבוד בזמן.<ol><li>חשוף כל בעל חיים לסיליקה ברציפות במשך 3 שעות ביום, 5 ימים בשבוע, ואפשר לבעלי החיים בקבוצת הביקורת לשאוף אוויר טהור.</li>
	</ol></li>
	<li>עם השלמת הניסוי, סגור את שסתום בקרת זרימת הגז המעורב, ופתח את שסתום זרימת הגז הטהור. יש להזריק את הגז הטהור ברציפות לתוך תא השאיפה. הערה: במחקר הנוכחי, זרימת הגז הטהור (7.0-7.5 מ' 3/שעה) הוזרק במשך 20 דקות לפחות עד שהגז הרעיל בתא השאיפה הוחלף לחלוטין.<ol><li>סגרו את שסתום זרימת האוויר הטהור, פתחו את הדלת, הוציאו את החולדות החוצה ושלחו אותן חזרה לחדר נטול הפתוגנים.</li>
	</ol></li>
	<li>הוציאו את מתלה החולדות ואת רכיבי צינור ההסתעפות ברצף והניחו אותם בכיור לניקוי. לאחר השטיפה, סגור את שסתום הניקוי האוטומטי ופתח את הצוהר.<ol><li>נגבו את הדופן הפנימית במטלית נקייה, או הפעילו את הגז הטהור כדי לייבש את המיכל. לבסוף, לבצע את החיטוי. לאחר ניקוי וחיטוי עם אתנול 75%, סגור את שער הפליטה ופתח מעט בהקדם האפשרי את דלת תא השאיפה כדי לאדות את הלחות, כך שהחלק הפנימי של תא השאיפה יישאר יבש.</li>
	</ol></li>
	<li>בדוק את ריכוז הסיליקה בארון עם דוגם אטמוספרי מקיף בהתאם להוראות היצרן (ראה טבלת חומרים) פעמיים בשבוע כדי להבטיח את יציבות ריכוז הסיליקה במהלך הניסוי. כיילו את הדוגם האטמוספרי לפני הדגימה.<ol><li>השתמש באיזון אנליטי דיגיטלי של מחבת אחת לקביעה כבידתית. ריכוז הסיליקה המחושב היה 65 מ"ג/מ"ר3 (איור 1 וטבלה 1). הערה: יש לשקול את נייר הסינון לפני ואחרי ספיגת סיליקה. ריכוז הסיליקה חושב באמצעות הנוסחההבאה 12: <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/64467/64467eq01.jpg" style="margin: auto;"> כאשר W2 = משקל נייר הסינון לאחר הדגימה, W1 = משקל נייר הסינון לפני הדגימה, ו-V = נפח האוויר.</li>
	</ol></li>
</ol>4. רכישה וקיבוע של רקמות הריאה
<ol><li>הרדימו את החולדות על ידי הזרקה תוך-צפקית של פנטוברביטל (100 מ"ג/ק"ג משקל גוף) ולידוקאין (4 מ"ג/ק"ג משקל גוף). להעריך את המוות על ידי אובדן פעימות הלב14.</li>
	<li>בסוף הניסוי, תקנו את הריאה התחתונה הימנית, הכליות, הכבד, הטחול והעצם עם 4% פרפורמלדהיד למשך 24 שעות לפחות, הטמיעו בפרפין וחתכו למקטעיםשל 5 מיקרומטר 7,15.</li>
</ol>5. צביעת המטוקסילין ואאוזין (H&amp;E)
<ol><li>יש לפרק את חלקי הפרפין בקסילול (ראו טבלת חומרים) פעמיים למשך 10 דקות כל16, ולהזרים נוזלים ב-100% אתנול, 95% אתנול, 90% אתנול, 80% אתנול, 70% אתנול ומים מזוקקים למשך 3 דקות כל אחד.</li>
	<li>מכתימים את החלקים בהמטוקסילין (ראו טבלת חומרים) למשך 5 דקות, ולאחר מכן שוטפים את החלקים במים10.</li>
	<li>מניחים את החלקים באלכוהול הידרוכלורי 2% ולאחר מכן במים מזוקקים עד שהצבע משתנה לכחול.</li>
	<li>הכתימו את החלקים עם אאוסין למשך דקה אחת, ייבשו אותם עם 95% אתנול, הפכו אותם לשקופים עם קסילן, אטמו אותם עם מסטיק נייטרלי, והתבוננו תחת מיקרוסקופ אור12.</li>
</ol>6. צביעה אימונוהיסטוכימית
<ol><li>באופן שגרתי לשטוף את קטעי פרפין עם מים.</li>
	<li>חשוף את האנטיגנים בלחץ גבוה (60 kPa) ובטמפרטורה גבוהה (100 ° C) במשך 80 שניות ולאחר מכן לחסום עם חוסם peroxidase אנדוגני (3%) במשך 15 דקות כדי לחסל peroxidases אנדוגני7.</li>
	<li>לדגור על הדגימות עם נוגדנים המכוונים נגד CD68 (דילול 1:200 - להוסיף 4 μL של CD68 ל 396 μL של דילול נוגדנים; ראה טבלה של חומרים) ב 4 ° C במשך הלילה.</li>
	<li>יש לדגור על הדגימות עם נוגדן משני (HRP-conjugated goat anti-mouse IgG polymer; ראו טבלת חומרים) בטמפרטורה של 37°C למשך 30 דקות, ולאחר מכן שטפו את הדגימות עם 1x PBS.</li>
	<li>דמיינו את התגובה החיסונית עם 3,3-diaminobenzidine (DAB; ראו טבלת חומרים). לאחר מריחת DAB על הרקמה, יש להתבונן בצביעת הרקמה תחת מיקרוסקופ אור10. הערה: זמן הצביעה השתנה בין מספר שניות למספר דקות בהתאם לזמן הצביעה של הרקמה. הליך הצביעה בוטל על ידי הנחת החלקים במים. במחקר זה, הצביעה החומה של הרקמה ייצגה את הביטוי החיובי של CD68. כל הנוגדנים דוללו ב-1x PBS.</li>
</ol>

<ol><li>Li, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+burden+of+pneumoconiosis+in+China%3A+an+analysis+from+the+Global+Burden+of+Disease+Study%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Public+Health%22%5BJournal%5D)">The burden of pneumoconiosis in China: an analysis from the Global Burden of Disease Study.</a> BMC Public Health. 22 (1), 1114(2019).</li>
<li>The Lancet Respiratory Medicine. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+world+is+failing+on+silicosis%5BTitle%5D)+AND+%22The+Lancet.+Respiratory+Medicine%22%5BJournal%5D)">The world is failing on silicosis.</a> The Lancet. Respiratory Medicine. 7 (4), 283(2019).</li>
<li>Li, T., Yang, X., Xu, H., Liu, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Early+identification%2C+accurate+diagnosis%2C+and+treatment+of+silicosis%5BTitle%5D)+AND+%22Canadian+Respiratory+Journal%22%5BJournal%5D)">Early identification, accurate diagnosis, and treatment of silicosis.</a> Canadian Respiratory Journal. 3769134, (2022).</li>
<li>Adamcakova, J., Mokra, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((New+insights+into+pathomechanisms+and+treatment+possibilities+for+lung+silicosis%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Molecular+Sciences%22%5BJournal%5D)">New insights into pathomechanisms and treatment possibilities for lung silicosis.</a> International Journal of Molecular Sciences. 22 (8), 4162(2021).</li>
<li>Li, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thalidomide+alleviates+pulmonary+fibrosis+induced+by+silica+in+mice+by+inhibiting+ER+stress+and+the+TLR4-NF-%CE%BAB+pathway%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Molecular+Sciences%22%5BJournal%5D)">Thalidomide alleviates pulmonary fibrosis induced by silica in mice by inhibiting ER stress and the TLR4-NF-κB pathway.</a> International Journal of Molecular Sciences. 23 (10), 5656(2022).</li>
<li>Zhang, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Exosomes+derived+from+bone+marrow+mesenchymal+stem+cells+reverse+epithelial-mesenchymal+transition+potentially+via+attenuating+Wnt%2F%CE%B2-catenin+signaling+to+alleviate+silica-induced+pulmonary+fibrosis%5BTitle%5D)+AND+%22Toxicology+Mechanisms+and+Methods%22%5BJournal%5D)">Exosomes derived from bone marrow mesenchymal stem cells reverse epithelial-mesenchymal transition potentially via attenuating Wnt/β-catenin signaling to alleviate silica-induced pulmonary fibrosis.</a> Toxicology Mechanisms and Methods. 31 (9), 655-666 (2021).</li>
<li>Li, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((N-Acetyl-Seryl-Asparyl-Lysyl-Proline+regulates+lung+renin+angiotensin+system+to+inhibit+epithelial-mesenchymal+transition+in+silicotic+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Toxicology+and+Applied+Pharmacology%22%5BJournal%5D)">N-Acetyl-Seryl-Asparyl-Lysyl-Proline regulates lung renin angiotensin system to inhibit epithelial-mesenchymal transition in silicotic mice.</a> Toxicology and Applied Pharmacology. 408, 408(2020).</li>
<li>Walters, E. H., Shukla, S. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Silicosis%3A+Pathogenesis+and+utility+of+animal+models+of+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Allergy%22%5BJournal%5D)">Silicosis: Pathogenesis and utility of animal models of disease.</a> Allergy. 76 (10), 3241-3242 (2021).</li>
<li>Langley, R. J., Mishra, N. C., Peña-Philippides, J. C., Hutt, J. A., Sopori, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Granuloma+formation+induced+by+low-dose+chronic+silica+inhalation+is+associated+with+an+anti-apoptotic+response+in+Lewis+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Toxicology+and+Environmental+Health%2C+Part+A%22%5BJournal%5D)">Granuloma formation induced by low-dose chronic silica inhalation is associated with an anti-apoptotic response in Lewis rats.</a> Journal of Toxicology and Environmental Health, Part A. 73 (10), 669-683 (2010).</li>
<li>Jin, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ac-SDKP+Attenuates+activation+of+lung+macrophages+and+bone+osteoclasts+in+rats+exposed+to+silica+by+inhibition+of+TLR4+and+RANKL+signaling+pathways%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Inflammation+Research%22%5BJournal%5D)">Ac-SDKP Attenuates activation of lung macrophages and bone osteoclasts in rats exposed to silica by inhibition of TLR4 and RANKL signaling pathways.</a> Journal of Inflammation Research. 14, 1647-1660 (2021).</li>
<li>Xu, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+new+anti-fibrotic+target+of+Ac-SDKP%3A+inhibition+of+myofibroblast+differentiation+in+rat+lung+with+silicosis%5BTitle%5D)+AND+%22PloS+One%22%5BJournal%5D)">A new anti-fibrotic target of Ac-SDKP: inhibition of myofibroblast differentiation in rat lung with silicosis.</a> PloS One. 7 (7), e40301(2012).</li>
<li>Li, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ac-SDKP+increases+%CE%B1-TAT+1+and+promotes+the+apoptosis+in+lung+fibroblasts+and+epithelial+cells+double-stimulated+with+TGF-%CE%B21+and+silica%5BTitle%5D)+AND+%22Toxicology+and+Applied+Pharmacology%22%5BJournal%5D)">Ac-SDKP increases α-TAT 1 and promotes the apoptosis in lung fibroblasts and epithelial cells double-stimulated with TGF-β1 and silica.</a> Toxicology and Applied Pharmacology. 369, 17-29 (2019).</li>
<li>Vallyathan, V., Shi, X. L., Dalal, N. S., Irr, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Generation+of+free+radicals+from+freshly+fractured+silica+dust.+Potential+role+in+acute+silica-induced+lung+injury%5BTitle%5D)+AND+%22The+American+Review+of+Respiratory+Disease%22%5BJournal%5D)">Generation of free radicals from freshly fractured silica dust. Potential role in acute silica-induced lung injury.</a> The American Review of Respiratory Disease. 138 (5), 1213-1219 (1988).</li>
<li>Khoo, S. Y., Lay, B. P. P., Joya, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Local+anesthetic+refinement+of+pentobarbital+euthanasia+reduces+abdominal+writhing+without+affecting+immunohistochemical+endpoints+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Anim%22%5BJournal%5D)">Local anesthetic refinement of pentobarbital euthanasia reduces abdominal writhing without affecting immunohistochemical endpoints in rats.</a> Lab Anim. 2018 (52), 152-162 (2018).</li>
<li>Chooi, K. F., Rajendran, D. B. K., Phang, S. S. G., Toh, H. H. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+dimethylnitrosamine+induced+liver+fibrosis+model+in+the+rat%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">The dimethylnitrosamine induced liver fibrosis model in the rat.</a> Journal of Visualized Experiments. 112 (112), (2016).</li>
<li>Valentin, J., Frobert, A., Ajalbert, G., Cook, S., Giraud, M. -N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Histological+quantification+of+chronic+myocardial+infarct+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">Histological quantification of chronic myocardial infarct in rats.</a> Journal of Visualized Experiments. 118 (118), (2016).</li>
<li>Zhang, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((silicosis+decreases+bone+mineral+density+in+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Toxicology+and+Applied+Pharmacology%22%5BJournal%5D)">silicosis decreases bone mineral density in rats.</a> Toxicology and Applied Pharmacology. 348, 117-122 (2018).</li>
<li>Zhang, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Targeting+the+RAS+axis+alleviates+silicotic+fibrosis+and+Ang+II-induced+myofibroblast+differentiation+via+inhibition+of+the+hedgehog+signaling+pathway%5BTitle%5D)+AND+%22Toxicology+Letters%22%5BJournal%5D)">Targeting the RAS axis alleviates silicotic fibrosis and Ang II-induced myofibroblast differentiation via inhibition of the hedgehog signaling pathway.</a> Toxicology Letters. 313, 30-41 (2019).</li>
<li>Li, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Silica+perturbs+primary+cilia+and+causes+myofibroblast+differentiation+during+silicosis+by+reduction+of+the+KIF3A-repressor+GLI3+complex%5BTitle%5D)+AND+%22Theranostics%22%5BJournal%5D)">Silica perturbs primary cilia and causes myofibroblast differentiation during silicosis by reduction of the KIF3A-repressor GLI3 complex.</a> Theranostics. 10 (4), 1719-1732 (2020).</li>
<li>Gao, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pulmonary+silicosis+alters+microRNA+expression+in+rat+lung+and+miR-411-3p+exerts+anti-fibrotic+effects+by+inhibiting+MRTF-A%2FSRF+signaling.+Molecular+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Nucleic+Acids%22%5BJournal%5D)">Pulmonary silicosis alters microRNA expression in rat lung and miR-411-3p exerts anti-fibrotic effects by inhibiting MRTF-A/SRF signaling. Molecular therapy.</a> Nucleic Acids. 20, 851-865 (2020).</li>
<li>Cai, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Differential+expression+of+lncRNAs+during+silicosis+and+the+role+of+LOC103691771+in+myofibroblast+differentiation+induced+by+TGF-%CE%B21%5BTitle%5D)+AND+%22Biomedicine+%26+Pharmacotherapy%22%5BJournal%5D)">Differential expression of lncRNAs during silicosis and the role of LOC103691771 in myofibroblast differentiation induced by TGF-β1.</a> Biomedicine & Pharmacotherapy. 125, (2020).</li>
<li>Cai, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Transcriptomic+analysis+identifies+upregulation+of+secreted+phosphoprotein+1+in+silicotic+rats%5BTitle%5D)+AND+%22Experimental+and+Therapeutic%22%5BJournal%5D)">Transcriptomic analysis identifies upregulation of secreted phosphoprotein 1 in silicotic rats.</a> Experimental and Therapeutic. 21 (6), (2021).</li>
<li>Li, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Minute+cellular+nodules+as+early+lesions+in+rats+with+silica+exposure+via+inhalation%5BTitle%5D)+AND+%22Veterinary+Sciences%22%5BJournal%5D)">Minute cellular nodules as early lesions in rats with silica exposure via inhalation.</a> Veterinary Sciences. 9 (6), 251(2022).</li>
<li>Mao, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Glycolytic+reprogramming+in+silica-induced+lung+macrophages+and+silicosis+reversed+by+Ac-SDKP+treatment%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Molecular+Sciences%22%5BJournal%5D)">Glycolytic reprogramming in silica-induced lung macrophages and silicosis reversed by Ac-SDKP treatment.</a> International Journal of Molecular Sciences. 22 (18), 10063(2021).</li>
<li>Hamilton, R. F., Thakur, S. A., Holian, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Silica+binding+and+toxicity+in+alveolar+macrophages%5BTitle%5D)+AND+%22Free+Radical+Biology+and+Medicine%22%5BJournal%5D)">Silica binding and toxicity in alveolar macrophages.</a> Free Radical Biology and Medicine. 44 (7), 1246-1258 (2008).</li>
<li>Park, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Exposure+to+crystalline+silica%2C+silicosis%2C+and+lung+disease+other+than+cancer+in+diatomaceous+earth+industry+workers%3A+a+quantitative+risk+assessment%5BTitle%5D)+AND+%22Occupational+and+Environmental%22%5BJournal%5D)">Exposure to crystalline silica, silicosis, and lung disease other than cancer in diatomaceous earth industry workers: a quantitative risk assessment.</a> Occupational and Environmental. 59 (1), 36-43 (2002).</li>
<li>Honnons, S., Porcher, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+experimental+model+for+silicosis%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Environmental+Pathology%2C+Toxicology+and%22%5BJournal%5D)">In vivo experimental model for silicosis.</a> Journal of Environmental Pathology, Toxicology and. 19 (4), 391-400 (2000).</li>
<li>Lakatos, H. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Oropharyngeal+aspiration+of+a+silica+suspension+produces+a+superior+model+of+silicosis+in+the+mouse+when+compared+to+intratracheal+instillation%5BTitle%5D)+AND+%22Experimental+Lung+Research%22%5BJournal%5D)">Oropharyngeal aspiration of a silica suspension produces a superior model of silicosis in the mouse when compared to intratracheal instillation.</a> Experimental Lung Research. 32 (5), 181-199 (2006).</li>
<li>Li, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+suitable+silicosis+mouse+model+was+constructed+by+repeated+inhalation+of+silica+dust+via+nose%5BTitle%5D)+AND+%22Toxicology+Letters%22%5BJournal%5D)">A suitable silicosis mouse model was constructed by repeated inhalation of silica dust via nose.</a> Toxicology Letters. 353, 1-12 (2021).</li>
<li>Hoy, R. F., Chambers, D. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Silica-related+diseases+in+the+modern+world%5BTitle%5D)+AND+%22Allergy%22%5BJournal%5D)">Silica-related diseases in the modern world.</a> Allergy. 75 (11), 2805-2817 (2020).</li>
<li>Davis, G. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pathogenesis+of+silicosis%3A+current+concepts+and+hypotheses%5BTitle%5D)+AND+%22Lung%22%5BJournal%5D)">Pathogenesis of silicosis: current concepts and hypotheses.</a> Lung. 164 (3), 139-154 (1986).</li>
<li>Moss, O. R., James, R. A., Asgharian, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+exhaled+air+on+inhalation+exposure+delivered+through+a+directed-flow+nose-only+exposure+system%5BTitle%5D)+AND+%22Inhalation+Toxicology%22%5BJournal%5D)">Influence of exhaled air on inhalation exposure delivered through a directed-flow nose-only exposure system.</a> Inhalation Toxicology. 18 (1), 45-51 (2006).</li>
</ol>

המחברים מצהירים כי אין ניגוד עניינים.

כגורם המוביל לסיליקוזיס, סיליקה ממלאת תפקיד מכריע בעיצוב. חלקיקי הסיליקה הנשאפים על ידי חולים עם פנאומוקוניוזיס הם חלקיקי סיליקה טריים וחופשיים המיוצרים על ידי חיתוך מכני. סיליקה יכולה לייצר מיני חמצן תגובתיים ישירות על משטחי חלקיקים שזה עתה נבקעו או בעקיפין באמצעות השפעתה על המקרופאגים25. לכן, טחינה של חלקיקי סיליקה הוא בעל חשיבות גבוהה. בפרוטוקול המוצע, סיליקה נטחנה בטיט אגת במשך יותר מ-90 דקות כדי להפוך אותה לעדינה יותר, לא סדירה יותר ולהגדיל את שטח הפנים. כפי שדווח, אסור שהריכוזים באוויר של סי...

סיליקוזיס, הנגרמת על ידי שאיפת סיליקה, היא מחלת המקצוע החמורה ביותר בסין, המהווה יותר מ -80% מכלל הדיווחים על מחלות מקצוע מדי שנה1. האטיולוגיה של סיליקוזיס ברורה, וניתן למנוע אותה ולשלוט בה, אך אין שיטת טיפול יעילה זמינה2. תרופות רבות הוכחו כיעילות במחקרים בסיסיים, אך יש להן השפעות קליניות לא מדויקות 3,4. לכן, המנגנונים הפתולוגיים והפיזיולוגיים של סיליקוזיס עדיין צריכים להיחקר.
מחקרים רבים השתמשו בעירוי חד פעמי של סיליקה לקנה הנשימה של חולדות או עכברים כדי לחקור את הפתוגנזה של סיליקוזיס 5,6. למרות שניתן היה להשיג מודלים סיליקוטיים אלה של מכרסמים בזמן קצר7, לשיטות אלה עדיין היו אתגרים, כגון טראומה של בעלי חיים ותמותה גבוהה. כמה מחקרים כללו החדרת סיליקה מאוחסנת לריאות כדי לגרום לתגובת ריאות לא ספציפית, אך לא הזכירו גושים סיליקוטיים בעכברים8. יתר על כן, הרחק מסיליקוזיס חריף, חשיפה כרונית לסיליקה בסביבות תעסוקתיות גרמה לדלקת ריאות נמוכה משמעותית והעלתה את רמות הסמנים האנטי-אפופטוטיים, ולא סמנים פרו-אפופטוטיים, בריאות9. לכן, יש צורך במודל אמין, סביר וניתן לחזור על עצמו כדי לחקור את הפתוגנזה של סיליקוזיס עוד יותר.
המחקר הנוכחי מתאר שיטה לחיקוי תהליך המחלה של חולי סיליקוזיס באמצעות שאיפת סיליקה דרך כל הגוף, חלקיקים המועברים באוויר בתא שאיפה, שכלל מחולל סיליקה המועבר באוויר, תא גוף שלם ומערכת לסילוק פסולת. שיטה זו פשוטה, קלה לתפעול ומחקה ביעילות את תהליך האבולוציה הפתולוגית הדינמית של סיליקוזיס. כמו כן, מנגנונים אפשריים רבים ואת הפתוגנזה של סיליקוזיס מזוהים באמצעות שיטה זו 10,11,12. הפרוטוקול המוצע צפוי לסייע בחקירות נוספות בתחום הקשור לחקר סיליקוזיס.

<table><tbody><tr><td>גלאי אוויר (דגימה אטמוספרית דחיסה)</td><td>צ'ינגדאו Xuyu טכנולוגיה להגנת הסביבה ושות 'בע"מ</td><td></td><td></td></tr><tr><td>טבלה</td><td></td><td></td> אנטומית<td>&nbsp; לא מומלץ מותג ספציפי.</td></tr><tr><td>נוגדן של CD68</td><td>Abcam</td><td>ab201340</td><td></td></tr><tr><td>DAB</td><td>ZSGB-BIO</td><td>ZLI-9018</td><td></td></tr><tr><td>חימום חשמלי אוויר נושבת מייבש</td><td>שנחאי Yiheng Scientific Instrument Co., LTD</td><td></td><td></td></tr><tr><td>איזון אלקטרוני</td><td>OHRUS</td><td></td><td></td></tr><tr><td>הטמעת מכונת</td><td>leica</td><td></td><td></td></tr><tr><td>מכשיר פריקת גז פליטה &nbsp;</td><td>הופ תעשיה ומסחר בע"מ</td><td></td><td></td></tr><tr><td>מערכות גנרטורים&nbsp;</td><td>הופ תעשיה ומסחר בע"מ</td><td></td><td></td></tr><tr><td>כפפות (כפפות מעבדה דקות)</td>ההמטוקסילין הרפואי <td></td><td></td><td>של secco</td></tr><tr><td>ואאוזין</td><td>BaSO Diagnostics Inc.</td><td>BA4025</td><td></td></tr><tr><td>HOPE MED 8050 מכשיר בקרת חשיפה</td><td>HOPE תעשייה ומסחר בע"מ</td><td></td><td></td></tr><tr><td>תא אינהלציה&nbsp;</td><td>הופ תעשיה ומסחר בע"מ</td><td></td><td></td></tr><tr><td>מזרק</td><td></td><td></td> הזרקה<td>&nbsp; לא מומלץ מותג ספציפי.</td></tr><tr><td>מיקרוסקופ אור&nbsp;</td><td>שקופית אובייקט אולימפוס</td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td>shitai</td><td></td><td></td></tr><tr><td>PV-6000 (HRP מצומד עז אנטי עכבר IgG פולימר)</td> <td>בייג'ינג Zhongshan Jinqiao ביוטכנולוגיה ושות', בע"מ</td><td>s5631</td><td></td></tr><tr><td>סיליקון דו חמצני</td><td>סיגמא-אולדריץ</td><td></td><td></td></tr><tr><td>' מכונת חיתוך</td><td>leica</td><td>RM2255</td><td></td></tr><tr><td>מכשיר לטיפול בגז פסולת</td><td>HOPE Industry and Trade Co. Ltd. </td><td></td><td></td></tr><tr><td>קופסה רטובה</td><td>מפעל</td><td></td><td></td>מוצרי פלסטיק שיתופי</tr><tr><td>Xylol</td><td>טיאנג'ין Yongda מגיב כימי ושות', בע"מ</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

ביסוס מודל חולדת סיליקוזיס באמצעות חשיפה של כל הגוף לסיליקה ניתנת לנשימה

Establishing a Silicosis Rat Model via Exposure of Whole-Body to Respirable Silica

הגורם העיקרי לסיליקוזיס הוא שאיפת סיליקה בסביבה התעסוקתית. למרות כמה הבדלים אנטומיים ופיזיולוגיים, מודלים של מכרסמים ממשיכים להיות כלי חיוני לחקר סיליקוזיס אנושי. עבור סיליקוזיס, התהליך הפתולוגי הקלאסי צריך להיות מושרה באמצעות שאיפת חלקיקי קוורץ טריים, כלומר גרימת מחלה תעסוקתית אנושית באופן ספציפי. מחקר זה תיאר טכניקה לביסוס וחיקוי יעיל של תהליך האבולוציה הפתולוגית הדינמית של סיליקוזיס. יתר על כן, הטכניקה הייתה בעלת יכולת חזרה טובה ללא ניתוח מעורב. מערכת החשיפה לשאיפה יוצרה, אומתה ושימשה למחקרים טוקסיקולוגיים על שאיפת חלקיקים הניתנים לנשימה. הרכיבים הקריטיים היו כדלקמן: (1) מחולל אבקה SiO2 יבש בתפזורת המותאם לבקר זרימת אוויר; (2) 0.3 מ'3 תא חשיפה לאינהלציה של כל הגוף המכיל עד 3 חולדות בוגרות; (3) מערכת ניטור ובקרה לוויסות ריכוז, טמפרטורה, לחות ולחץ חמצן בזמן אמת; (4) מערכת חסמים וסילוק פסולת להגנה על טכנאי המעבדות ועל הסביבה. לסיכום, הפרוטוקול הנוכחי מדווח על השאיפה דרך כל הגוף, ותא האינהלציה יצר מודל סיליקוטי אמין, סביר וניתן לחזור על עצמו עם תמותה נמוכה, פחות פציעות ויותר הגנה.

באמצעות השיטה המוצעת, כמה מנגנונים פוטנציאליים ואת הפתוגנזה של סיליקוזיס נחקרו בחולדות. הסכימה של תא האינהלציה מוצגת באיור 1. התא כלל מחולל סיליקה המועבר באוויר, תא גוף שלם ומערכת לסילוק פסולת, כפי שתואר קודם לכן17. תפקודי הריאות, רמות הגורמים הדלקתיים בסרום ובריאה, שקיעת קולגן והתמיינות מיופיברובלסט דווחו במחקרים הקודמים 10,18,19. הביטוי הדיפרנציאלי של miRNA, lncRNA ו-mRNA ד...

מחקר זה מתאר טכניקה לביסוס מודל חולדות סיליקוזיס עם שאיפת סיליקה דרך כל הגוף בתא שאיפה. החולדות עם סיליקוזיס יכולות לחקות מקרוב את התהליך הפתולוגי של סיליקוזיס אנושי בצורה קלה, חסכונית עם חזרתיות טובה.

The major cause of silicosis is the inhalation of silica in the occupational environment. Despite some anatomical and physiological differences, rodent ...

באמצעות פרוטוקול זה של מודל חולדות סיליקוזיס, ניתן לחקות מקרוב את התהליך הפתולוגי של סיליקוזיס אנושי. טכניקה זו קלה לביצוע חסכונית עם חזרתיות טובה, ואין טראומה לחיה. מודל החולדות המבוסס במחקר זה תורם לזיהוי מוקדם, אבחון מדויק וטיפול בסיליקוזיס.כדי להתחיל, מניחים את חלקיקי הסיליקה במכתש אגת וטוחנים במשך שעה וחצי לפני כל חשיפה לבעלי חיים. לאחר מכן שוקלים 30 גרם סיליקה הקרקע באיזון אלקטרוני ומניחים אותו במיכל זכוכית. אופים בחום של 180 מעלות צלזיוס במשך שש שעות במייבש חימום חשמלי ונושף אוויר כדי לסלק פתוגנים מפני השטח של חלקיקי הסיליקה.הגדר את בקר החשיפה לסיליקה על ידי חיבור מערכות ההזרקה והגנרטור. לאחר מכן הניחו את הסיליקה הנשקלת בגנרטור ואשרו שחיבור הצינור תקין. כבל החשמל מחובר וספק הכוח תקין.לאחר שווידאתם שהשסתומים של תא השאיפה סגורים, הפעילו את מכשיר פריקת גז הפליטה ואת מקור האוויר כדי לוודא שפנים ארון המיגון נמצא במצב לחץ שלילי. בדוק את ריכוז הסיליקה בארון באמצעות דוגם אטמוספרי מכויל בהתאם להוראות היצרן. לקביעה כבידתית, השתמשו באיזון דיגיטלי, חד פעמי, אנליטי והשקילו את הסיליקה.הכניסו את החולדה לכלוב, ואז הכניסו 10 חולדות לתא השאיפה וסגרו את תא השאיפה ואת דלתות הארונות המרושתות. לאחר מכן המשיכו בניסוי שאיפת הסיליקה כמתוכנן. בסיום הניסוי, סגור את שסתום בקרת זרימת הגז המעורב ופתח את

establishing-silicosis-rat-model-via-exposure-whole-body-to

Research

JoVE Journal

Medicine

רפואה

מתקן משאיפת תרסיס nanoparticle כל גוף חשיפה נבנה עבור תחמוצת טיטניום בגודל ננו...

כיווני שאיפת תרסיס Nanoparticle כל הגוף

הדור של מודל עכברים orthotopic של מזותליומה pleural הממארת על ידי השתלה של תאי II-45 מזותליומה לתוך חלל pleural של חולדות המוסמכות חיסוניים מוצג. שיטת cytometric זרימה לנתח שבע תת תא חיסון בבעלי החיים אלה מדגימת דם 25 μl גם מתוארת.

ניטור נייד Orthotopic השרשה והיקפי חיסון במודל השני-45 syngeneic עכברוש מזותליומה

כאן, אנו מציגים פרוטוקול כדי לבנות מודל תפליט פלאורלי בחולדות על ידי החדרה intratracheal של polyacrylate/nanosilica.

מודל תפליט פלאורלי בחולדות על ידי החדרה Intratracheal של Polyacrylate/Nanosilica

המתוארת היא תרבות התא ושיטת החשיפה של מודל הסימפונות במבחנה לחשיפה מציאותית וחוזרת ונשנית לשאיפת חלקיקים לבדיקות רעילות.

מודל אפיתל ממשק נוזלי אוויר לחשיפה מציאותית וחוזרת ונשנית לחלקיקים מוטסים לבדיקות רעילות

פרוטוקול זה מתאר שיטה לביסוס מודל עכברי של סיליקוזיס באמצעות חשיפה חוזרת ונשנית לתרחיפים של סיליקה באמצעות טפטוף אף. מודל זה יכול לחקות ביעילות, בנוחות ובגמישות את התהליך הפתולוגי של סיליקוזיס אנושי עם חזרתיות וחיסכון גבוהים.

מודל עכבר סיליקוזיס שנקבע על ידי שאיפה חוזרת ונשנית של אבק סיליקה גבישי

מחקר זה מתאר מודל עכברי לחקר ההשפעה הסינרגטית של ניקוטין על התקדמות פיברוזיס ריאתי בעכברי סיליקוזיס ניסיוניים. מודל העכבר בעל החשיפה הכפולה מדמה את ההתקדמות הפתולוגית בריאה לאחר חשיפה בו זמנית לניקוטין ולסיליקה. השיטות המתוארות הן פשוטות וניתנות לשחזור רב.

שימוש בניקוטין במודל עכבר שנחשף לסיליקה לקידום מעבר אפיתל-מזנכימלי של הריאות

כאן, מוצגת השיטה להשראת יתר לחץ דם עורקי ריאתי הקשור לפיברוזיס ריאתי (PF-PH) מודל חולדה על ידי הזרקת בלאומיצין לדרכי הנשימה. אנו מספקים גם גישה צעד אחר צעד לאימות מודל בעלי חיים זה.

הקמה ואימות של מודל חולדה של יתר לחץ דם עורקי ריאתי הקשור לפיברוזיס ריאתי

פרוטוקול זה מדגים את טכניקת השאיפה האורופרינגיאלית לשימוש במודל עכברי הבלאומיצין של פיברוזיס ריאתי.

מתן אורו-לוע של בלאומיצין במודל העכברי של פיברוזיס ריאתי

כדי להבין את המנגנונים המולקולריים של אתנול הנזק הנגרמת התפתחותית, פיתחנו מודל של דג הזברה חשיפה אתנול בוחנים את פיזיים, שינויים הסלולר, וגנטיים המתרחשות לאחר החשיפה...

הערכת שינויים teratogenic במודל דג הזברה של חשיפה אלכוהול עוברית

מאמר זה מתאר פרוטוקול ליפרתרמיה כל גוף בעכברים שיכולים לעורר חום כמו תנאים עד 12-24 שעות.

פרוטוקול ליפרתרמיה הארוכה משך כל גוף בעכברים

למד כיצד לבסס מודל חולדת סיליקוזיס באמצעות חשיפה לסיליקה ניתנת לנשימה בלחץ שלילי. שיטה זו מחקה את תהליך המחלה האנושית ומאפשרת זיהוי מוקדם וטיפול יעיל.

ביסוס מודל חולדת סיליקוזיס באמצעות חשיפה של כל הגוף לסיליקה ניתנת לנשימה

גלה סרטונים נוספים