Mysi model krzemicy utworzony przez wielokrotne wdychanie krystalicznego pyłu krzemionkowego

Hangbing Cao; Bing Li; Haoming Chen; Yehong Zhao; Yuanjie Zou; Yang Liu; Min Mu; Xinrong Tao

doi:10.3791/64862

Artykuł metodologiczny

Mysi model krzemicy utworzony przez wielokrotne wdychanie krystalicznego pyłu krzemionkowego

3K wyświetleń

⸱

DOI:

10.3791/64862

⸱

6 stycznia 2023

Hangbing Cao^*¹^,²^,³^,⁴ , Bing Li^*¹^,²^,³^,⁴ , Haoming Chen¹^,³^,⁴ , Yehong Zhao¹^,⁴ , Yuanjie Zou¹^,⁴ , Yang Liu¹^,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

W tym artykule

Podsumowanie

Ten protokół opisuje metodę tworzenia mysiego modelu krzemicy poprzez wielokrotne wystawienie na działanie zawiesin krzemionki za pomocą kroplówki z nosa. Model ten może wydajnie, wygodnie i elastycznie naśladować patologiczny proces krzemicy u ludzi z wysoką powtarzalnością i oszczędnością.

Streszczenie

Krzemica może być spowodowana przez narażenie na pył krzemionki krystalicznej (CSD) w środowisku przemysłowym. Patofizjologia, badania przesiewowe i leczenie krzemicy u ludzi były szeroko badane przy użyciu mysiego modelu krzemicy. Poprzez wielokrotne zmuszanie myszy do wdychania CSD do płuc, myszy mogą naśladować kliniczne objawy ludzkiej krzemicy. Metodologia ta jest praktyczna i efektywna pod względem czasu i wydajności oraz nie powoduje mechanicznych urazów górnych dróg oddechowych w wyniku operacji. Co więcej, model ten może z powodzeniem naśladować ostry/przewlekły proces transformacji krzemicy. Główne procedury były następujące. Wysterylizowany proszek CSD o wielkości 1-5 μm został całkowicie zmielony, zawieszony w soli fizjologicznej i zdyspergowany w ultradźwiękowej łaźni wodnej przez 30 minut. Myszy w znieczuleniu indukowanym izofluranem przełączały się z płytkiego, szybkiego oddychania na głębokie, powolne aspiracje na około 2 sekundy. Mysz umieszczono w dłoni, a czubek kciuka delikatnie dotknął krawędzi wargi szczęki myszy, aby wyprostować drogi oddechowe. Po każdym wydechu myszy wdychały zawiesinę krzemionki kropla po kropli przez jedno nozdrze, kończąc proces w ciągu 4-8 sekund. Po ustabilizowaniu się oddechu myszy, ich klatka piersiowa była głaskana i pieszczona, aby zapobiec odkrztuszaniu wdychanego CSD. Myszy zostały następnie zwrócone do klatki. Podsumowując, model ten może określić ilościowo CSD wzdłuż typowego fizjologicznego przejścia drobnych cząstek do płuc, od górnych dróg oddechowych do końcowych oskrzelików i pęcherzyków płucnych. Może również odtworzyć powtarzające się narażenie pracowników w związku z pracą. Model może być wykonany przez jedną osobę i nie wymaga drogiego sprzętu. Wygodnie i skutecznie symuluje cechy chorobowe ludzkiej krzemicy z wysoką powtarzalnością.

Wprowadzenie

Pracownicy są nieuchronnie narażeni na nieregularny pył krzemionki krystalicznej (CSD), który może być wdychany i jest bardziej toksyczny w wielu kontekstach zawodowych, w tym w górnictwie, garncarstwie, szkle, przetwórstwie kwarcu i1^,². Przewlekły stan wdychania pyłu, znany jako krzemica, powoduje postępujące zwłóknienie płuc³. Według danych epidemiologicznych częstość występowania krzemicy spada na całym świecie w ciągu ostatnich kilku dekad, ale w ostatnich latach wzrasta i dotyka młodych ludzi⁴^,⁵^,