Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Method Article
Bu çalışma, bir inhalasyon odasında tüm vücut boyunca silikanın solunması ile bir silikoz sıçan modeli oluşturma tekniğini açıklamaktadır. Silikozlu sıçanlar, insan silikozunun patolojik sürecini, iyi tekrarlanabilirlik ile kolay, uygun maliyetli bir şekilde yakından taklit edebilir.
Silikozisin en önemli nedeni, iş ortamında silikanın solunmasıdır. Bazı anatomik ve fizyolojik farklılıklara rağmen, kemirgen modelleri insan silikozunu incelemek için önemli bir araç olmaya devam etmektedir. Silikoz için, klasik patolojik sürecin, yeni üretilmiş kuvars parçacıklarının solunması yoluyla indüklenebilir olması gerekir, bu da özellikle insan meslek hastalığını indüklemek anlamına gelir. Bu çalışma, silikozisin patolojik dinamik evrim sürecini oluşturmak ve etkili bir şekilde taklit etmek için bir teknik tanımladı. Ayrıca, teknik, herhangi bir ameliyat gerektirmeden iyi bir tekrarlanabilirliğe sahipti. İnhalasyon maruz kalma sistemi üretildi, doğrulandı ve solunabilir partikül inhalasyonu ile ilgili toksikoloji çalışmaları için kullanıldı. Kritik bileşenler aşağıdaki gibidir: (1) bir hava akışı kontrolörü ile ayarlanmış toplu kuru SiO2 toz jeneratörü; (2) 3 yetişkin sıçanı barındıran 0,3m3 tüm vücut inhalasyon maruz kalma odası; (3) oksijen konsantrasyonunu, sıcaklığı, nemi ve basıncı gerçek zamanlı olarak düzenlemek için bir izleme ve kontrol sistemi; ve (4) laboratuvar teknisyenlerini ve çevreyi korumak için bir bariyer ve atık bertaraf sistemi. Özetle, mevcut protokol tüm vücut yoluyla inhalasyonu rapor eder ve inhalasyon odası, düşük mortalite, daha az yaralanma ve daha fazla koruma ile güvenilir, makul ve tekrarlanabilir bir sıçan silikotik modeli oluşturmuştur.
Silikanın solunmasından kaynaklanan silikozis, Çin'deki en ciddi meslek hastalığıdır ve her yıl toplam meslek hastalığı raporlarının %80'inden fazlasını oluşturmaktadır1. Silikozisin etiyolojisi açıktır ve önlenebilir ve kontrol altına alınabilir, ancak etkili bir tedavi yöntemi mevcut değildir2. Birçok ilacın temel çalışmalarda etkili olduğu kanıtlanmıştır, ancak kesin olmayan klinik etkileri vardır 3,4. Bu nedenle, silikozisin patolojik ve fizyolojik mekanizmalarının hala araştırılması gerekmektedir.
Birçok çalışma, silikozun patogenezini araştırmak için sıçanların veya farelerin trakeasına bir kerelik silika infüzyonu kullanmıştır 5,6. Bu kemirgen silikotik modeller kısa sürede elde edilebilsede 7, bu yöntemlerin hayvan travması ve yüksek ölüm oranı gibi zorlukları vardı. Bazı çalışmalar, spesifik olmayan bir akciğer reaksiyonunu indüklemek için depolanmış silikanın akciğerlere aşılanmasını içermiştir, ancak farelerdesilikotik nodüllerden bahsetmemiştir 8. Ayrıca, akut silikozdan uzakta, mesleki ortamlarda silikaya kronik maruziyet, akciğerlerde önemli ölçüde daha düşük pulmoner inflamasyona neden oldu ve pro-apoptotik belirteçlerden ziyade anti-apoptotik belirteçlerin seviyelerini yükseltti9. Bu nedenle, silikozun patogenezini daha fazla araştırmak için güvenilir, makul ve tekrarlanabilir bir hayvan modeline ihtiyaç vardır.
Bu çalışma, silikozisli hastaların hastalık sürecini tüm vücut yoluyla silika inhalasyonu yoluyla taklit etmek için bir yöntemi tanımlamaktadır, hava ile verilen bir silika jeneratörü, bir tüm vücut odası ve bir atık bertaraf sisteminden oluşan bir inhalasyon odasındaki hava ile verilen parçacıklar. Bu yöntem basittir, kullanımı kolaydır ve silikozun patolojik dinamik evrim sürecini etkili bir şekilde taklit eder. Ayrıca, birçok olası mekanizma ve silikozun patogenezi bu yöntem kullanılarak tanımlanmıştır 10,11,12. Önerilen protokolün, silikoz araştırmalarının ilgili alanında daha fazla araştırmaya yardımcı olması beklenmektedir.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Tüm hayvan deneyleri, Amerika Birleşik Devletleri Ulusal Sağlık Enstitüleri Laboratuvar Hayvanlarının Bakımı ve Kullanımı Kılavuzu'na göre yürütülmüş ve Kuzey Çin Bilim ve Teknoloji Üniversitesi Etik Komitesi tarafından onaylanmıştır (protokol kodu LX2019033 ve 2019-3-3 onayı). Bu çalışma için 3 haftalık erkek Wistar sıçanları kullanıldı. Tüm sıçanlar odun talaşı ile statik kafeslerde tutuldu. Hayvanlar 12 saat / 12 saat aydınlık / karanlık döngüsünde tutuldu ve yiyecek ve su ad libitum sağlandı. Takip deneyleri 1 haftalık adaptif beslenmeden sonra yapıldı.
1. Hayvan hazırlama
2. Silika hazırlama
DİKKAT: İnsan vücudu tarafından solunan silika tozu akciğerlere zarar verebilir. Bu nedenle, bireyler operasyonlar sırasında tulum, tıbbi eldiven ve koruyucu maske (N95) giymelidir.
3. Sıçanlara silika maruziyeti
4. Akciğer dokularının edinilmesi ve sabitlenmesi
5. Hematoksilen ve eozin (H & E) boyama
6. İmmünohistokimyasal boyama
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Önerilen yöntem kullanılarak, sıçanlarda bazı potansiyel mekanizmalar ve silikoz patogenezi araştırıldı. İnhalasyon odasının şeması Şekil 1'de gösterilmiştir. Oda, daha önce açıklandığı gibi hava ile verilen bir silika jeneratörü, bir tüm vücut odası ve bir atık bertaraf sisteminden oluşuyordu17. Önceki çalışmalarda solunum fonksiyonları, serum ve akciğerde inflamatuar faktörlerin seviyeleri, kollajen birikimi ve miyofibroblast fa...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Silikozun önde gelen nedeni olan silika, kalıplamada belirleyici bir rol oynar. Pnömokonyozlu hastalar tarafından solunan silika parçacıkları, mekanik kesim ile üretilen taze, serbest silika parçacıklarıdır. Silika, ya doğrudan taze parçalanmış parçacık yüzeylerinde ya da makrofajlar üzerindeki etkisiyle dolaylı olarak reaktif oksijen türleri üretebilir25. Bu nedenle, silika parçacıklarının öğütülmesi çok önemlidir. Önerilen protokolde silika, daha ince, daha düz...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Yazarlar herhangi bir çıkar çatışması beyan etmezler.
Bu çalışma, Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı (82003406), Hebei Eyaleti Doğa Bilimleri Vakfı (H2022209073) ve Hebei Eğitim Departmanı Bilim ve Teknoloji Projesi (ZD2022127) tarafından finanse edilmiştir.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
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 |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır