Summary
Denne studien beskriver en teknikk for å etablere en silikoserottemodell med innånding av silika gjennom hele kroppen i et inhalasjonskammer. Rotter med silikose kunne tett etterligne den patologiske prosessen med human silikose på en enkel, kostnadseffektiv måte med god repeterbarhet.
Abstract
Den viktigste årsaken til silikose er innånding av silika i arbeidsmiljøet. Til tross for noen anatomiske og fysiologiske forskjeller, fortsetter gnagermodeller å være et viktig verktøy for å studere human silikose. For silikose må den klassiske patologiske prosessen induseres ved innånding av nygenererte kvartspartikler, noe som betyr spesifikt å indusere menneskelig yrkessykdom. Denne studien beskrev en teknikk for å etablere og effektivt etterligne den patologiske dynamiske utviklingsprosessen av silikose. Videre hadde teknikken god repeterbarhet uten kirurgi involvert. Inhalasjonseksponeringssystemet ble fremstilt, validert og brukt til toksikologiske studier på respirabel partikkelinhalasjon. De kritiske komponentene var som følger: (1) bulk tørr SiO2 pulvergenerator justert med en luftstrømregulator; (2) 0,3 m3 eksponeringskammer for hele kroppen med plass til opptil 3 voksne rotter; (3) et overvåkings- og kontrollsystem for regulering av oksygenkonsentrasjon, temperatur, fuktighet og trykk i sanntid; og (4) et barriere- og avfallshåndteringssystem for å beskytte laboratorieteknikere og miljøet. Oppsummert rapporterer den nåværende protokollen innånding via hele kroppen, og inhalasjonskammeret skapte en pålitelig, rimelig og repeterbar rottesilikotisk modell med lav dødelighet, mindre skade og mer beskyttelse.
Introduction
Silikose, som er forårsaket av innånding av silika, er den mest alvorlige yrkessykdommen i Kina, og står for mer enn 80% av det totale antall yrkessykdomsrapporter hvert år1. Etiologien av silikose er klar, og den kan forebygges og kontrolleres, men ingen effektiv behandlingsmetode er tilgjengelig2. Mange legemidler har vist seg å være effektive i basisstudier, men de har upresise kliniske effekter 3,4. Derfor må de patologiske og fysiologiske mekanismene for silikose fortsatt utforskes.
Mange studier har brukt en engangsinfusjon av silika i luftrøret hos rotter eller mus for å undersøke patogenesen av silikose 5,6. Selv om disse gnagersilikotiske modellene kunne oppnås på kort tid7, hadde disse metodene fortsatt utfordringer, for eksempel dyretraumer og høy dødelighet. Noen studier har involvert innstilling av lagret silika i lungene for å indusere en uspesifikk lungereaksjon, men nevnte ikke silikotiske knuter hos mus8. Videre, borte fra akutt silikose, induserte kronisk eksponering for silika i yrkesmiljøer signifikant lavere lungebetennelse og forhøyede nivåer av anti-apoptotiske markører, i stedet for pro-apoptotiske markører, i lungene9. Derfor er det nødvendig med en pålitelig, rimelig og repeterbar dyremodell for å utforske patogenesen av silikose videre.
Denne studien beskriver en metode for å etterligne sykdomsprosessen hos pasienter med silikose gjennom innånding av silika via hele kroppen, luftleverte partikler i et inhalasjonskammer, som omfattet en luftlevert silikagenerator, et helkroppskammer og et avfallshåndteringssystem. Denne metoden er enkel, lett å betjene, og etterligner effektivt den patologiske dynamiske utviklingsprosessen av silikose. Også mange mulige mekanismer og patogenesen av silikose identifiseres ved hjelp av denne metoden 10,11,12. Den foreslåtte protokollen forventes å bidra til videre undersøkelser i det relaterte feltet silikoseforskning.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Alle dyreforsøk ble utført i henhold til United States National Institutes of Health Guide for Care and Use of Laboratory Animals og godkjent av Committee on the Ethics of North China University of Science and Technology (protokollkode LX2019033 og 2019-3-3 av godkjenning). Mannlige Wistar-rotter, 3 ukers alder, ble brukt i denne studien. Alle rottene ble holdt i statiske bur med trespon. Dyrene ble vedlikeholdt i en 12 timers lys/mørk syklus, og ble forsynt med mat og vann ad libitum. Oppfølgingsforsøk ble utført etter 1 uke med adaptiv fôring.
1. Dyr forberedelse
- Ved ankomst, hus alle rottene i et spesifikt patogenfritt (SPF) rom.
- Del de friske rottene tilfeldig inn i to grupper (n = 10): kontrollrotter som inhalerer ren luft og rotter med silikose som inhalerer silika.
2. Silica forberedelse
FORSIKTIG: Silikastøv inhalert av menneskekroppen kan skade lungene. Derfor må enkeltpersoner bruke kjeledress, medisinske hansker og beskyttelsesmasker (N95) under operasjoner.
- Mal silikapartiklene (se materialfortegnelse) med en agatmørtel i 1,5 time før hver eksponering. Dette skyldes at fersk oppsprukket kvarts produserer større mengder aktive oksygenarter enn alderen kvarts13, og silika med en diameter på 1-5 μm er den mest patogene.
- Vei silika (30 g) med en elektronisk balanse etter sliping, legg den i en glassbeholder og stek den ved 180 °C i 6 timer i en elektrisk varmetørker (se materialtabell) for å eliminere patogener fra overflaten av silikapartiklene.
3. Silica eksponering for rotter
- Koble injeksjonen og de kommersielt tilgjengelige generatorsystemene (se Materialfortegnelse) og plasser silika (30 g) i generatoren. Kontroller om tilkoblingsrørledningen er normal, strømledningen er koblet til og strømforsyningen er normal.
- Kontroller vannstanden i sprøytetårnet og luftfukteren på avgassbehandlingsenheten (se materialfortegnelse) manuelt, og tilsett vann hvis det ikke er tilstrekkelig (ikke opp til standardlinjen).
- Tilsett vann fra springen til sprøytetårnet på avgassbehandlingsenheten og destillert vann til fukteren (figur 1).
- Slå på eksosutladningsenheten (se Materialfortegnelse) og luftkildebryteren for å bekrefte om innsiden av skjermskapet er i negativt trykk.
- Bekreft at væskeblanding, pulverblanding, reguleringsventiler for ren gassstrøm og avløpsventil for avløpsvann under inhalasjonskammeret er lukket.
- Plasser totalt 10 rotter i inhalasjonskammeret (se materialfortegnelse), og lukk inhalasjonsrommet og de skjermede skapdørene.
- Still inn følgende eksperimentelle parametere på instrumentpanelet eller i datamaskinen: kabinetttrykk: -50 til -30 Pa; oksygenkonsentrasjon: 21%; kabinett temperatur: 26-30 ° C; fuktighet: 30% -70%; inngangshastighet for støv: 2,0–2,5 ml/min; og støvkonsentrasjon: 60 ± 5 mg/m3.
MERK: Observer eksperimentelle data og utstyrsstatus kontinuerlig under eksperimentet. Utstyrsfeilalarmen førte til rettidig behandling.- Utsett hvert dyr for silika kontinuerlig i 3 timer per dag, 5 dager i uken, og la dyrene i kontrollgruppen inhalere ren luft.
- Når forsøket er fullført, lukker du reguleringsventilen for blandet gassstrøm og åpner strømningsventilen for ren gass. Injiser den rene gassen kontinuerlig inn i inhalasjonskammeret.
MERK: I denne studien ble den rene gasstrømmen (7,0-7,5 m3/t) injisert i minst 20 minutter til den giftige gassen i inhalasjonskammeret ble fullstendig erstattet.- Lukk den rene luftstrømsventilen, åpne døren, ta rottene ut og send dem tilbake til det patogenfrie rommet.
- Fjern rottestativet og grenrørkomponentene i rekkefølge og legg dem i vasken for rengjøring. Etter skylling, lukk den automatiske rengjøringsventilen og åpne luken.
- Tørk av den indre veggen med en ren klut, eller slå på den rene gassen for å tørke tanken. Til slutt, utfør desinfeksjonen. Etter rengjøring og desinfisering med 75% etanol, lukk eksosporten og åpne døren til inhalasjonskabinen så snart som mulig for å fordampe fuktigheten, slik at innsiden av inhalasjonskabinen forblir tørr.
- Kontroller silikakonsentrasjonen i skapet med en omfattende atmosfærisk prøvetaker i henhold til produsentens instruksjoner (se materialfortegnelse) to ganger i uken for å sikre stabiliteten til silikakonsentrasjonen under forsøket. Kalibrer den atmosfæriske prøvetakeren før prøvetaking.
- Bruk en digital analytisk vekt med én panne for gravimetrisk bestemmelse. Beregnet silikakonsentrasjon var 65 mg/m3 (figur 1 og tabell 1).
MERK: Vei filterpapiret før og etter absorpsjon av silika. Konsentrasjonen av silika ble beregnet ved hjelp av følgende formel12:
hvor W2 = vekten av filterpapiret etter prøvetaking, W1 = vekten av filterpapiret før prøvetaking, og V = volumet av luften.
- Bruk en digital analytisk vekt med én panne for gravimetrisk bestemmelse. Beregnet silikakonsentrasjon var 65 mg/m3 (figur 1 og tabell 1).
4. Oppkjøp og fiksering av lungevev
- Avliving av rottene ved intraperitoneal injeksjon av pentobarbital (100 mg/kg kroppsvekt) og lidokain (4 mg/kg kroppsvekt). Vurder dødsfallet ved tap av hjerteslag14.
- På slutten av forsøket, fikser høyre nedre lunge, nyre, lever, milt og bein med 4% paraformaldehyd i minst 24 timer, legg inn i parafin og kutt i 5 μm seksjoner 7,15.
5. Farging av hematoksylin og eosin (H&E)
- Deparaffiniser parafinseksjonene i xylol (se materialfortegnelse) to ganger i 10 minutter hver16, og rehydrer i 100% etanol, 95% etanol, 90% etanol, 80% etanol, 70% etanol og destillert vann i 3 minutter hver.
- Beis seksjonene med hematoksylin (se materialfortegnelse) i 5 minutter, og vask deretter seksjonene med vann10.
- Plasser seksjonene i 2% saltalkohol og deretter i destillert vann til fargen endres til blå.
- Flekk seksjonene med eosin i 1 min, dehydrer dem med 95% etanol, gjør dem gjennomsiktige med xylen, forsegl dem med nøytral tannkjøtt og observer under et lysmikroskop12.
6. Immunhistokjemisk farging
- Vask parafinseksjonene rutinemessig med vann.
- Eksponer antigenene ved høyt trykk (60 kPa) og høy temperatur (100 °C) i 80 s og blokker deretter med en endogen peroksidaseblokker (3%) i 15 minutter for å eliminere de endogene peroksidasene7.
- Inkuber prøvene med antistoffer rettet mot CD68 (1:200 fortynning – tilsett 4 μL CD68 til 396 mikroliter antistofffortynningsvæske, se materialfortegnelse) ved 4 °C over natten.
- Inkuber prøvene med et sekundært antistoff (HRP-konjugert geitanti-mus IgG-polymer; se materialtabell) ved 37 °C i 30 minutter, og vask deretter prøvene med 1x PBS.
- Visualiser immunreaktiviteten med 3,3-diaminobenzidin (DAB; se materialtabell). Etter påføring av DAB på vevet, observer fargingen av vevet under et lysmikroskop10.
MERK: Fargetiden varierte fra noen sekunder til noen få minutter i henhold til vevets fargetid. Fargeprosedyren ble avbrutt ved å plassere seksjonene i vann. I denne studien representerte den brune fargingen av vevet det positive uttrykket av CD68. Alle antistoffer ble fortynnet i 1x PBS.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Ved hjelp av den foreslåtte metoden ble noen potensielle mekanismer og patogenesen av silikose undersøkt hos rotter. Skjemaet til inhalasjonskammeret er vist i figur 1. Kammeret besto av en luftlevert silikagenerator, et helkroppskammer og et avfallshåndteringssystem, som tidligere beskrevet17. Lungefunksjonene, nivåer av inflammatoriske faktorer i serum og lunge, kollagenavleiring og myofibroblastdifferensiering ble rapportert i de tidligere studiene 10,18,19. Differensialuttrykket av miRNA, lncRNA og mRNA ble rapportert i våre tidligere rapporter 20,21,22. Ingen rotter døde etter silikaeksponering i de nevnte flerbatchstudiene.
De klassiske patologiske egenskapene til rotter med silikose ble oppsummert tidligere23. De silikotiske knutene besto av makrofager inneholdt av kisel. Figur 2 viser kollagenavleiring hos rotter med silikose. Den polariserte linsen avslørte silika i makrofager. Figur 3 viser den dynamiske utviklingen av silikotiske knuter ved immunhistokjemisk farging av CD68; Andre alternative markører inkluderte induserbar nitrogenoksidsyntase eller arginase-124. Som nevnt tidligere23 viste rottene utsatt for silika i 24 uker synlige og observerbare lesjoner, inkludert kollagenavsetning i silikotiske knuter, periodisk syre-Schiff-positiv farging og nedsatt lungefunksjon. De andre organene (hjerte, milt og lever) viste derimot ikke morfologiske forskjeller mellom kontrollrotter og -rotter med silikose (figur 4). Nyrene til rotter eksponert for silika i 24 uker hadde milde degenerative forandringer i de proksimale kronglete tubuli. Den unormale beinmetabolismen var godt dokumentert i våre tidligere studier 10,17. Samlet sett fremhevet disse studiene at den foreslåtte protokollen kunne etterligne utviklingen av silikose hos mennesker godt.
Figur 1: Skjematisk fremstilling av eksponeringskontrollapparatet. (A) Luftlevert silikagenerator. (B) Helkroppskammer. (C) Instrumentpaneler. (D) Apparater for eksponeringskontroll. (E) Alle komponenter er satt sammen for å danne et arbeidsinstrument; Kammeret består av en luftlevert silikagenerator, et helkroppskammer og et avfallshåndteringssystem. (F,G) Luftdetektor. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 2: H&E-farging og kollagenavleiring hos rotter med silikose. H&E-farging av rotter eksponert for silika i 2 og 24 uker. Den alveolære strukturen hos rotter var fortsatt intakt, og alveolarveggen ble fortykket etter 2 ukers inhalasjon av silika. Den alveolære strukturen til rotter forsvant, og store områder av fibrose ble dannet etter 24 uker med silikainhalasjon. Silikapartiklene ble fanget i lungelappene hos rotter (2 og 24 uker), og kollagenfibrene hos rotter (24 uker) ble observert under et polarisert lysmikroskop. Skala bar: 50 μm. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 3 Dynamisk utvikling av silikotiske knuter påvist ved immunhistokjemisk farging av CD68. (A) Etter hvert som eksponeringstiden økte (fra 2 til 24 uker), økte arealet av silikotiske knuter gradvis, og de tilstøtende silikotiske knutene smeltet gradvis sammen til store knuter. (B) Mønsteret av silisiumknuter. Skala bar: 50 μm. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
Figur 4: H&E-farging av lunger, nyrer, lever, milt og bein hos kontrollrotter og -rotter med silikose. (A) H&E-farging av lunger, nyrer, lever, milt og bein hos kontrollrotter. Skala bar: 1 mm. (B) H &E farging av lunger, nyre, lever, milt og bein av kontroll rotter. Skala bar: 50 μm. Flere fibrotiske lesjoner av varierende størrelse ble dannet hos rotter eksponert for silika sammenlignet med kontrollrottene. Det ble ikke funnet signifikante forskjeller i nyre, lever og milt mellom kontrollrotter og rotter med silikose, men bentapet ble observert hos rotter med silikose. (C) H&E-farging av lunger, nyrer, lever, milt og bein hos rotter med silikose. Skala stang: 1 mm. (D) H&E-farging av lunger, nyrer, lever, milt og bein hos rotter med silikose. Skala bar: 50 μm. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.
| Måle tid (min) | Volum (L) | W1 (g) | W2 (g) | Konsentrasjoner (mg/m3) |
| 10 | 460 | 0.40 | 0.43 | 65.22 |
| 20 | 923 | 0.40 | 0.46 | 65.01 |
| 30 | 1404 | 0.40 | 0.49 | 64.1 |
Tabell 1: Konsentrasjoner av silika i helkroppskammeret.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Som den viktigste årsaken til silikose spiller silika en avgjørende rolle i støping. Silikapartiklene som inhaleres av pasienter med pneumokoniose, er friske, frie silikapartikler produsert ved mekanisk skjæring. Silika kan generere reaktive oksygenarter enten direkte på nykledde partikkeloverflater eller indirekte gjennom sin effekt på makrofagene25. Derfor er sliping av silikapartikler av stor betydning. I den foreslåtte protokollen ble silika malt med agatmørtel i mer enn 90 minutter for å gjøre den finere, mer uregelmessig og øke overflaten. Som rapportert må de luftbårne konsentrasjonene av krystallinsk silika26 ikke være lavere enn 0,05 mg/m3. Denne protokollen kan imidlertid ha et problem med unøyaktige støvkonsentrasjoner. Usikkerheten i støvkonsentrasjonen var hovedsakelig knyttet til fraværet av et innebygd overvåkingssystem for støvkonsentrasjon. Den faktiske silikakonsentrasjonen ble beregnet ved hjelp av massen av SiO2 som kommer inn i støvskapet og gasstrømningshastigheten. Volumet av SiO2 var basert på hastigheten på den roterende platen, i stedet for massen av SiO2 som faktisk kom inn i skapet. Derfor var mulige løsninger på problemet å sjekke volumet av silika i kammeret to ganger i uken for å sikre at rottene ble utsatt for samme volum silika hver gang eller plassere en konsentrasjonsmåleenhet i støvkammeret, sistnevnte er den beste løsningen.
Begrensningene i denne modellen var også tydelige: (1) forholdet mellom eksponeringsdosen og dens biologiske effekt er bare omtrentlig fordi luftveiene hos rotter er forskjellige fra menneskers; (2) usikkerheten om støvkonsentrasjon eksisterte; (3) metoden krevde kjøp av spesialutstyr; 4) støvkammerets volum og antall støvinfiserte rotter var begrenset. (5) musesilikosemodellen kunne ikke konstrueres fordi luftveiene til mus var smale og kiselstøv ikke kunne avsettes i lungene; Musemodellen var også billigere, og det var lett å generere transgene eller KO-mus.
Den konvensjonelle konstruksjonen av silikosedyremodellen omfattet hovedsakelig to metoder: bronkial injeksjon og innånding av SiO2. Ved bronkial injeksjon var mortaliteten nært relatert til perfusjonsdosen, og den invasive operasjonen forårsaket uunngåelig ytterligere følgeskader27. For å erstatte den intratrakeale injeksjonsmodellen etablerte noen lærde en silikosemodell ved hjelp av en ultralydforstøvet silikasuspensjon for innånding28. Imidlertid kunne ultralyd forstøvning ikke kontrollere konsentrasjonen av silika i luften etter forstøvning, repeterbarheten var dårlig, og typiske fibrotiske lesjoner kunne ikke dannes ved hjelp av denne modelleringsmetoden. En annen økonomisk, praktisk og effektiv modell var musens nesedryppmodell29, men denne metoden injiserte flytende silika i luftrøret og var ikke så god som å inhalere den. Eksponeringskontrollapparatet har et luftinntakssystem med flere lufter slik at silika i innåndingskammeret er jevnt fordelt, dataene er nøyaktige og støvfordelingen i støvkammeret er jevn. Derfor var testmiljøet stabilt i lang tid, og relevante parametere ble observert og registrert til enhver tid.
Betydningen av å etablere dyresykdoms- eller skademodeller er å etterligne den patologiske sykdoms- eller skadeprosessen forårsaket av patogene faktorer i størst mulig grad. Derfor er en god dyremodell så nær menneskelig sykdom som mulig. Ved innåndingseksponering for silika kunne rottene fritt inhalere patogene silikapartikler i støvkammeret. De ukentlige og daglige eksponeringsøktene etterlignet også arbeidstiden til pneumokoniosearbeidere. Ved hjelp av denne modelleringsmetoden identifiserte vi patologiske endringer som epithelial-mesenkymal overgang, aktivering av overføringsvekstfaktorsignaler, aktivering av makrofager og aktivering av senescensrelaterte signaler under silikose hos rotter. Noen av resultatene ble bekreftet i humane prøver18. Nylig har vi også begynt å studere de dynamiske patologiske endringene i utviklingen av silikose ved denne metoden23.
Denne enkle, rimelige og lett repeterbare protokollen er også av stor betydning i en tid da forekomsten av silikose gjør et comeback i verden30. Etter 8-ukers inhalasjonseksponering for 100 mg kvarts/m3 var 20 % av silika igjen i rottelungene etter 6 og 12 måneder31. Forskerne undersøkte også i hvilken grad et dyr i en lignende enhet kunne inhalere og puste ut luft; Konsentrasjonen av gassen som inhaleres av dyrene endret seg litt32. Protokollen har fortsatt stort løfte, for eksempel ved å kombinere den med mikrocomputertomografi for å observere den dynamiske utviklingen av silikose og kombinere den med transkriptomdatabasen for å verifisere den patologiske prosessen med silikose og validere nye antiinflammatoriske og antifibrotiske systemiske terapier.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Forfatterne oppgir ingen interessekonflikt.
Acknowledgments
Dette arbeidet ble finansiert av National Natural Science Foundation of China (82003406), Natural Science Foundation of Hebei-provinsen (H2022209073), og Science and Technology Project of Hebei Education Department (ZD2022127).
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Air detector (compressive atmospheric sampler) | Qingdao Xuyu Environmental Protection Technology Co. LTD | ||
| Anatomical table | No specific brand is recommended. | ||
| Antibody of CD68 | Abcam | ab201340 | |
| DAB | ZSGB-BIO | ZLI-9018 | |
| Electric heating air-blowing drier | Shanghai Yiheng Scientific Instrument Co., LTD | ||
| Electronic balance | OHRUS | ||
| Embedding machine | leica | ||
| Exhaust gas discharge device | HOPE Industry and Trade Co. Ltd. | ||
| Generator systems | HOPE Industry and Trade Co. Ltd. | ||
| Gloves (thin laboratory gloves) | The secco medical | ||
| Hematoxylin and eosin | BaSO Diagnostics Inc. | BA4025 | |
| HOPE MED 8050 exposure control apparatus | HOPE Industry and Trade Co. Ltd. | ||
| Inhalation chamber | HOPE Industry and Trade Co. Ltd. | ||
| Injection syringe | No specific brand is recommended. | ||
| Light microscope | olympus | ||
| Object slide | shitai | ||
| PV-6000 (HRP-conjugated goat anti-mouse IgG polymer) | Beijing Zhongshan Jinqiao Biotechnology Co. Ltd | s5631 | |
| Silicon dioxide | Sigma-Aldrich | ||
| Slicing machine | leica | RM2255 | |
| Waste gas treatment device | HOPE Industry and Trade Co. Ltd. | ||
| Wet box | Cooperative plastic Products Factory | ||
| Xylol | Tianjin Yongda Chemical Reagent Co., LTD |
References
- Li, J., et al. The burden of pneumoconiosis in China: an analysis from the Global Burden of Disease Study. BMC Public Health. 22 (1), 1114 (2019).
- The Lancet Respiratory Medicine. The world is failing on silicosis. The Lancet. Respiratory Medicine. 7 (4), 283 (2019).
- Li, T., Yang, X., Xu, H., Liu, H. Early identification, accurate diagnosis, and treatment of silicosis. Canadian Respiratory Journal. 3769134, (2022).
- Adamcakova, J., Mokra, D. New insights into pathomechanisms and treatment possibilities for lung silicosis. International Journal of Molecular Sciences. 22 (8), 4162 (2021).
- Li, Y., et al. Thalidomide alleviates pulmonary fibrosis induced by silica in mice by inhibiting ER stress and the TLR4-NF-κB pathway. International Journal of Molecular Sciences. 23 (10), 5656 (2022).
- Zhang, E., et al. 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. Toxicology Mechanisms and Methods. 31 (9), 655-666 (2021).
- Li, S., et al. N-Acetyl-Seryl-Asparyl-Lysyl-Proline regulates lung renin angiotensin system to inhibit epithelial-mesenchymal transition in silicotic mice. Toxicology and Applied Pharmacology. 408, 408 (2020).
- Walters, E. H., Shukla, S. D. Silicosis: Pathogenesis and utility of animal models of disease. Allergy. 76 (10), 3241-3242 (2021).
- Langley, R. J., Mishra, N. C., Peña-Philippides, J. C., Hutt, J. A., Sopori, M. L. Granuloma formation induced by low-dose chronic silica inhalation is associated with an anti-apoptotic response in Lewis rats. Journal of Toxicology and Environmental Health, Part A. 73 (10), 669-683 (2010).
- Jin, F., et al. Ac-SDKP Attenuates activation of lung macrophages and bone osteoclasts in rats exposed to silica by inhibition of TLR4 and RANKL signaling pathways. Journal of Inflammation Research. 14, 1647-1660 (2021).
- Xu, H., et al. A new anti-fibrotic target of Ac-SDKP: inhibition of myofibroblast differentiation in rat lung with silicosis. PloS One. 7 (7), e40301 (2012).
- Li, S., et al. Ac-SDKP increases α-TAT 1 and promotes the apoptosis in lung fibroblasts and epithelial cells double-stimulated with TGF-β1 and silica. Toxicology and Applied Pharmacology. 369, 17-29 (2019).
- Vallyathan, V., Shi, X. L., Dalal, N. S., Irr, W. Generation of free radicals from freshly fractured silica dust. Potential role in acute silica-induced lung injury. The American Review of Respiratory Disease. 138 (5), 1213-1219 (1988).
- Khoo, S. Y., Lay, B. P. P., Joya, J., et al. Local anesthetic refinement of pentobarbital euthanasia reduces abdominal writhing without affecting immunohistochemical endpoints in rats. Lab Anim. 2018 (52), 152-162 (2018).
- Chooi, K. F., Rajendran, D. B. K., Phang, S. S. G., Toh, H. H. A. The dimethylnitrosamine induced liver fibrosis model in the rat. Journal of Visualized Experiments. 112 (112), (2016).
- Valentin, J., Frobert, A., Ajalbert, G., Cook, S., Giraud, M. -N. Histological quantification of chronic myocardial infarct in rats. Journal of Visualized Experiments. 118 (118), (2016).
- Zhang, H., et al. silicosis decreases bone mineral density in rats. Toxicology and Applied Pharmacology. 348, 117-122 (2018).
- Zhang, B., et al. Targeting the RAS axis alleviates silicotic fibrosis and Ang II-induced myofibroblast differentiation via inhibition of the hedgehog signaling pathway. Toxicology Letters. 313, 30-41 (2019).
- Li, S., et al. Silica perturbs primary cilia and causes myofibroblast differentiation during silicosis by reduction of the KIF3A-repressor GLI3 complex. Theranostics. 10 (4), 1719-1732 (2020).
- Gao, X., et al. Pulmonary silicosis alters microRNA expression in rat lung and miR-411-3p exerts anti-fibrotic effects by inhibiting MRTF-A/SRF signaling. Molecular therapy. Nucleic Acids. 20, 851-865 (2020).
- Cai, W., et al. Differential expression of lncRNAs during silicosis and the role of LOC103691771 in myofibroblast differentiation induced by TGF-β1. Biomedicine & Pharmacotherapy. 125, (2020).
- Cai, W., et al. Transcriptomic analysis identifies upregulation of secreted phosphoprotein 1 in silicotic rats. Experimental and Therapeutic. 21 (6), (2021).
- Li, Y., et al. Minute cellular nodules as early lesions in rats with silica exposure via inhalation. Veterinary Sciences. 9 (6), 251 (2022).
- Mao, N., et al. Glycolytic reprogramming in silica-induced lung macrophages and silicosis reversed by Ac-SDKP treatment. International Journal of Molecular Sciences. 22 (18), 10063 (2021).
- Hamilton, R. F., Thakur, S. A., Holian, A. Silica binding and toxicity in alveolar macrophages. Free Radical Biology and Medicine. 44 (7), 1246-1258 (2008).
- Park, R., et al. Exposure to crystalline silica, silicosis, and lung disease other than cancer in diatomaceous earth industry workers: a quantitative risk assessment. Occupational and Environmental. 59 (1), 36-43 (2002).
- Honnons, S., Porcher, J. M. In vivo experimental model for silicosis. Journal of Environmental Pathology, Toxicology and. 19 (4), 391-400 (2000).
- Lakatos, H. F., et al. Oropharyngeal aspiration of a silica suspension produces a superior model of silicosis in the mouse when compared to intratracheal instillation. Experimental Lung Research. 32 (5), 181-199 (2006).
- Li, B., et al. A suitable silicosis mouse model was constructed by repeated inhalation of silica dust via nose. Toxicology Letters. 353, 1-12 (2021).
- Hoy, R. F., Chambers, D. C.
- Davis, G. S. Pathogenesis of silicosis: current concepts and hypotheses. Lung. 164 (3), 139-154 (1986).
- Moss, O. R., James, R. A., Asgharian, B. Influence of exhaled air on inhalation exposure delivered through a directed-flow nose-only exposure system. Inhalation Toxicology. 18 (1), 45-51 (2006).
