Воздействие диоксида кремния на рабочих неизбежно в некоторых профессиональных условиях, и после воздействия кремнезема ухудшение ухудшается даже после удаления из окружающей среды. Кроме того, большинство этих работников курят, а традиционные сигареты содержат тысячи химических веществ, ключевым компонентом, вызывающим привыкание, являетсяникотин-1. Электронные сигареты становятся все более популярными в младших возрастных группах2; Эти электронные сигареты действуют как система доставки никотина и увеличивают доступ к никотину, тем самым повышая восприимчивость легких и пневмонию3. Сигаретный дым также ускоряет фиброз легких у мышей, подвергшихся воздействию блеомицина4, и увеличивает легочную токсичность и фиброз у мышей, подвергшихся воздействию диоксида кремния 5,6. Тем не менее, может ли никотин влиять на воспалительный и легочный фиброзный процесс, вызванный диоксидом кремния, еще предстоит исследовать.
Модель силикоза у мышей, созданная путем однократного вдыхания высокой дозы диоксида кремния в трахею, травматична для мышей. Несмотря на то, что этот метод позволяет быстро получить модель силикоза, он не соответствует реальности среды, в которой рабочие постоянно подвергаются воздействию кремнезема. Таким образом, мы создали мышиную модель, подвергшуюся воздействию кремнезема, многократно вводя низкую дозу кремнеземной суспензии через назальную капельницу; Эта доза может вызвать воспаление и фиброз у мышей.
Чтобы обойти воздействие других компонентов сигареты, этой модели мыши подкожно вводили никотин в дряблую кожу шеи для определения влияния вызывающего привыкание компонента, никотина, на силикоз. Путем введения подкожных инъекций можно добиться точной дозировки, что позволяет создавать модели воздействия никотина и наблюдать за реакцией дозо-токсичности, а также привыканием. Разработана модель никотиновой зависимости у самцов мышей с инъекционной дозой никотина 0,2-0,4 мг/кг 7,8. В этой модели, чтобы удовлетворить потребности зависимых мышей в поиске наркотиков, были введены две подкожные инъекции с интервалом в 12 часов. Эта модель никотиновой зависимости у мышей полезна для моделирования привычек курения и воздействия диоксида кремния.
Однофакторные модели на животных имеют ограничения в изучении заболеваний, в то время как метод, описанный здесь, включает в себя двухфакторную мышиную модель совместного воздействия никотина и диоксида кремния. До воздействия диоксида кремния мыши подвергались предварительному воздействию никотина, чтобы воспроизвести воздействие никотина на курящих людей. Впоследствии воздействие диоксида кремния проводилось с 5-го по 19-й день, чтобы имитировать воздействие диоксида кремния в рабочей среде для лиц с историей курения.
Известно, что альвеолярные макрофаги играют важную роль в регуляции воспаления и фиброза легких. Макрофаги не могут расщеплять кремнезем при вдыхании кремнезема, что приводит к поляризации макрофагов или апоптозу9 и высвобождению цитокинов, таких как фактор некроза опухоли-альфа (TNF-α) и трансформирующий фактор роста бета (TGF-β). Макрофаги М1, которые идентифицируются по наличию поверхностного маркера CD86, являются первичными инициаторами воспалительной реакции при силикозе, в то время как макрофаги М2, которые маркируются CD206, ответственны за фиброзную фазу состояния10. У мышей с двойным воздействием никотин индуцировал поляризацию макрофагов в сторону фенотипа М2 в легких, поврежденных диоксидом кремния, тем самым способствуя легочному фиброзу. Кроме того, TGF-β1 является ключом к индукции фиброза и EMT11; повышенная экспрессия TGF-β1 ускоряла прогрессирование фиброза легких при ЭМП. Эта модель успешно проанализировала влияние никотина на силикоз и еще раз подчеркнула важность отказа от никотина.