Questo articolo descrive un protocollo sperimentale dettagliato per misurare il contenuto di carbonio dei macrofagi delle vie aeree con l'obiettivo di valutare la dose di esposizione interna a livello di esposizione individuale al particolato.
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Articolo metodologico
Misurazione del contenuto di carbonio nei macrofagi delle vie aeree esposti a particelle contenenti carbonio
* These authors contributed equally
In questo articolo
Sommario
Abstract
I macrofagi polmonari mostrano un pattern dose-dipendente nelle particelle fagocitanti. Dopo l'inghiottimento, questi macrofagi vengono successivamente escreti con l'espettorato, rendendo i macrofagi e le particelle visibili e quantificabili al microscopio ottico. In particolare, il carbonio elementare all'interno del corpo dei mammiferi proviene esclusivamente da contaminanti esterni. Di conseguenza, il contenuto di carbonio nei macrofagi delle vie aeree (CCAM) funge da valido biomarcatore di esposizione, stimando con precisione l'esposizione individuale al particolato (PM) contenente carbonio. Questo articolo delinea un protocollo che coinvolge la raccolta, la conservazione, l'elaborazione, la preparazione e la colorazione dei vetrini dell'espettorato, nonché l'acquisizione e l'analisi delle foto dei macrofagi. Dopo aver rimosso i nuclei dei macrofagi, è stata calcolata la proporzione di area del citoplasma occupata dalle particelle di carbonio (PCOC) per quantificare il contenuto di carbonio in ciascun macrofago. I risultati indicano un aumento dei livelli di CCAM dopo l'esposizione a PM contenente carbonio. In sintesi, questo metodo non invasivo, preciso, affidabile e standardizzato consente la misurazione diretta di particelle di carbonio all'interno di cellule bersaglio e viene utilizzato per la quantificazione su larga scala di singole CCAM attraverso l'espettorato indotto.
Introduzione
L'inquinamento atmosferico è associato a decessi dovuti a malattie respiratorie e cardiovascolari, che rappresentano una grave minaccia per la salute umana 1,2. I dati epidemiologici indicano che l'esposizione cronica al particolato ambientale di diametro inferiore o uguale a 2,5 μm (PM2,5) è responsabile della morte prematura di 4-9 milioni di persone in tutto il mondo. Il PM2,5 è stato classificato come il quinto fattore di rischio più importante per la mortalità globale nel 2015 Global Burden of Disease, Injuries, and Risk Factors Study (GBD)
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Protocollo
Lo studio ha ricevuto l'approvazione dal Comitato etico medico dell'Istituto per la salute sul lavoro e il controllo dei veleni, Centro cinese per il controllo e la prevenzione delle malattie (NIOHP201604), con il consenso informato scritto ottenuto da tutti i soggetti prima dello studio e la raccolta di campioni biologici. Per questo studio, sono stati selezionati imballatori di nerofumo che avevano lavorato in una fabbrica di nerofumo per più di 1 anno e sono stati esposti ad aerosol di nerofumo. I lavoratori di una fabbrica di acquedotti senza una significativa esposizione professionale a fattori dannosi sono stati reclutati nell'a....
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Risultati
L'espettorato, conservato e lavorato con la soluzione fissativa, ha mostrato una morfologia macrofagica intatta al microscopio ottico durante l'esame morfologico. I macrofagi mostravano nuclei cellulari chiari, rotondi o a forma di rene, facilmente colorabili. Dopo la colorazione, i nuclei cellulari apparivano bluastri-violacei, mentre il citoplasma era rosa chiaro o azzurro. Il campo microscopico ha mostrato impurità minime, il che ha facilitato una facile identificazione delle cellule. All'interno delle celle, le parti.......
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Discussione
Questo studio presenta un protocollo sperimentale dettagliato per l'utilizzo della CCAM derivata dall'espettorato indotto come marcatore biologico per l'esposizione interna al particolato atmosferico. La CCAM può essere rilevata e quantificata attraverso la microscopia ottica, fungendo da preciso biomarcatore di esposizione interna che riflette la relazione con gli effetti sulla salute. Pertanto, è necessario stabilire e ottimizzare un metodo di conservazione dell'espettorato indotto con.......
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Dichiarazioni
Gli autori dichiarano di non avere conflitti di interesse.
Ringraziamenti
Questo lavoro è stato sostenuto finanziariamente dalla National Natural Science Foundation of China (82273669, 82241086, 42207488), dal Taishan Scholars Program della provincia di Shandong (n. tsqn202211121) e dal programma di innovazione e tecnologia per gli eccellenti giovani studiosi dell'istruzione superiore della provincia di Shandong (2022KJ295).
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Paillettes sterili da 3 ml | Shanghai YEASEN Biotechnology Co., LTD | 84202ES03 | |
| Provetta da centrifuga da 50 ml | Thermo Fisher Scientific, USA | 339652 | |
| Alcol etilico assoluto | Sinopharm Group Chemical Reagent Co. LTD | 64-17-5 | |
| Olio di cedro | Shanghai McLean Biochemical Technology Co., LTD | C805296 | |
| Colorazione rapida con diff | soluzione Shanghai YEASEN Biotechnology Co., LTD | 40748ES76 | |
| Ditiotreitolo | Solebo Bio Co., LTD | D8220 | |
| Tampone fosfato di Duchenne (DPBS) | Thermo Fisher Scientific, USA | 14190144 Fotocamera per | |
| microscopio | Olympus Corporation of Japan | DP72 | |
| Gomma d'albero neutra | Solebo Bio Co., LTD | G8590 | |
| Membrana filtrante in nylon 70um | BD Falcon Bioscience, USA | 211755 | |
| Microscopio ottico | Olympus Corporation of Japan | BX60 | |
| Polietilenglicole | Sinopharm Group Chemical Reagent Co. LTD | 25322-68-3 | |
| Ultracentrifuga | Thermo Fisher Scientific, USA | SL40R | |
| Vetrino viscoso | Jiangsu SHitAI EXPERIMENTAL Equipment Co. LTD |
Riferimenti
- Münzel, T., et al. Environmental stressors and cardio-metabolic disease: part I-epidemiologic evidence supporting a role for noise and air pollution and effects of mitigation strategies. Eur Heart J. 38 (8), 550-556 (2017).
- Guarnieri, M., et al.
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Ristampe e permessi
