Utilizzo della nicotina in un modello murino esposto alla silice per promuovere la transizione epitelio-mesenchimale polmonare

Haoming Chen; Bing Li; Hangbing Cao; Yehong Zhao; Yuanjie Zou; Wenyang Wang; Min Mu; Xinrong Tao

doi:10.3791/65127

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Articolo metodologico

Utilizzo della nicotina in un modello murino esposto alla silice per promuovere la transizione epitelio-mesenchimale polmonare

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DOI:

10.3791/65127

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3 marzo 2023

Haoming Chen^*¹^,²^,³^,⁴ , Bing Li^*¹^,²^,³^,⁴ , Hangbing Cao¹^,²^,³^,⁴ , Yehong Zhao¹^,²^,³^,⁴ , Yuanjie Zou¹^,²^,³^,⁴ , Wenyang Wang¹^,²^,³^,⁴ , Min Mu¹^,²^,³^,⁴ , Xinrong Tao¹^,²^,³^,⁴

¹Key Laboratory of Industrial Dust Control and Occupational Health of the Ministry of Education, Anhui University of Science and Technology, ²Key Laboratory of Industrial Dust Deep Reduction and Occupational Health and Safety of Anhui Higher Education Institutes, Anhui University of Science and Technology, ³Anhui Province Engineering Laboratory of Occupational Health and Safety, ⁴School of Medicine, Department of Medical Frontier Experimental Center, Anhui University of Science and Technology

^* These authors contributed equally

In questo articolo

Sommario

Questo studio descrive un modello murino per studiare l'effetto sinergico della nicotina sulla progressione della fibrosi polmonare nei topi sperimentali affetti da silicosi. Il modello murino a doppia esposizione simula la progressione patologica nel polmone dopo l'esposizione simultanea a nicotina e silice. I metodi descritti sono semplici e altamente riproducibili.

Abstract

Il fumo e l'esposizione alla silice sono comuni tra i lavoratori e la silice ha maggiori probabilità di danneggiare i polmoni dei fumatori rispetto ai non fumatori. Il ruolo della nicotina, il principale ingrediente che crea dipendenza nelle sigarette, nello sviluppo della silicosi non è chiaro. Il modello murino impiegato in questo studio era semplice e facilmente controllabile, e simulava efficacemente gli effetti dell'ingestione cronica di nicotina e dell'esposizione ripetuta alla silice sulla fibrosi polmonare attraverso la transizione epiteliale-mesenchimale negli esseri umani. Inoltre, questo modello può aiutare nello studio diretto degli effetti della nicotina sulla silicosi, evitando gli effetti di altri componenti nel fumo di sigaretta.

Dopo l'adattamento ambientale, i topi sono stati iniettati per via sottocutanea con 0,25 mg/kg di soluzione di nicotina nella pelle flaccida sopra il collo ogni mattina e sera a intervalli di 12 ore per 40 giorni. Inoltre, la polvere di silice cristallina (1-5 μm) è stata sospesa in soluzione fisiologica normale, diluita in una sospensione di 20 mg/mL e dispersa uniformemente utilizzando un bagno d'acqua ad ultrasuoni. I topi anestetizzati con isoflurano hanno inalato 50 μL di questa sospensione di polvere di silice attraverso il naso e sono stati svegliati tramite massaggio toracico. L'esposizione alla silice è stata somministrata quotidianamente nei giorni 5-19.

Il modello murino a doppia esposizione è stato esposto alla nicotina e poi alla silice, che corrisponde alla storia di esposizione dei lavoratori esposti a entrambi i fattori nocivi. Inoltre, la nicotina ha promosso la fibrosi polmonare attraverso la trasformazione epiteliale-mesenchimale (EMT) nei topi. Questo modello animale può essere utilizzato per studiare gli effetti di molteplici fattori sullo sviluppo della silicosi.

Introduzione

L'esposizione alla silice nei lavoratori è inevitabile in alcuni ambienti di lavoro e, una volta esposti alla silice, il deterioramento progredisce anche dopo la rimozione dall'ambiente. Inoltre, la maggior parte di questi lavoratori fuma e le sigarette tradizionali contengono migliaia di sostanze chimiche, con il componente chiave che crea dipendenza essendo la nicotina¹. Le sigarette elettroniche stanno diventando sempre più popolari nelle fasce di età più giovani²; Queste sigarette elettroniche agiscono come un sistema di somministrazione di nicotina e aumentano l'accesso alla nicotina, aumentando così la suscettibili....