Ein Silikose-Mausmodell, das durch wiederholtes Einatmen von kristallinem Quarzstaub hergestellt wurde

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

doi:10.3791/64862

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Methodenartikel

Ein Silikose-Mausmodell, das durch wiederholtes Einatmen von kristallinem Quarzstaub hergestellt wurde

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DOI:

10.3791/64862

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6. Januar 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

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Dieses Protokoll beschreibt eine Methode zur Etablierung eines Mausmodells der Silikose durch wiederholte Exposition gegenüber Kieselsäuresuspensionen über einen Nasentropf. Dieses Modell kann den pathologischen Prozess der menschlichen Silikose effizient, bequem und flexibel mit hoher Wiederholbarkeit und Wirtschaftlichkeit nachahmen.

Zusammenfassung

Silikose kann durch die Exposition gegenüber respiratorischem kristallinem Quarzstaub (CSD) in einer industriellen Umgebung verursacht werden. Die Pathophysiologie, das Screening und die Behandlung von Silikose beim Menschen wurden alle ausführlich mit dem Maus-Silikose-Modell untersucht. Indem sie Mäuse wiederholt dazu bringen, CSD in ihre Lunge einzuatmen, können die Mäuse die klinischen Symptome der menschlichen Silikose nachahmen. Diese Methode ist praktisch und effizient in Bezug auf Zeit und Leistung und verursacht keine mechanischen Verletzungen der oberen Atemwege durch Operationen. Darüber hinaus kann dieses Modell den akuten/chronischen Transformationsprozess der Silikose erfolgreich nachahmen. Die wichtigsten Verfahren waren folgende: Das sterilisierte 1-5 μm CSD-Pulver wurde vollständig gemahlen, in Kochsalzlösung suspendiert und 30 min lang in einem Ultraschall-Wasserbad dispergiert. Mäuse unter Isofluran-induzierter Anästhesie wechselten für ca. 2 s von einer flachen, schnellen Atmung zu einer tiefen, langsamen Aspiration. Die Maus wurde in eine Handfläche gelegt, und die Daumenspitze berührte sanft den Lippenrand des Kiefers der Maus, um die Atemwege zu begradigen. Nach jedem Ausatmen atmeten die Mäuse die Kieselsäuresuspension tropfenweise durch ein Nasenloch ein und schlossen den Vorgang innerhalb von 4-8 s ab. Nachdem sich die Atmung der Mäuse stabilisiert hatte, wurde ihre Brust gestreichelt und gestreichelt, um zu verhindern, dass der eingeatmete CSD ausgehustet wird. Die Mäuse wurden dann in den Käfig zurückgebracht. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass dieses Modell CSD entlang der typischen physiologischen Passage winziger Partikel in die Lunge von den oberen Atemwegen zu den terminalen Bronchiolen und Alveolen quantifizieren kann. Es kann auch die wiederkehrende Exposition von Mitarbeitern aufgrund der Arbeit replizieren. Das Modell kann von einer Person durchgeführt werden und benötigt keine teure Ausrüstung. Es simuliert bequem und effektiv die Krankheitsmerkmale der menschlichen Silikose mit hoher Wiederholbarkeit.

Einleitung

Arbeiter sind unweigerlich unregelmäßigem kristallinem Quarzstaub (CSD) ausgesetzt, der eingeatmet werden kann und in zahlreichen beruflichen Kontexten giftiger ist, darunter Bergbau, Töpferei, Glas, Quarzverarbeitung und Beton ^1,2. Eine chronische Staubinhalation, die als Silikose bekannt ist, verursacht eine fortschreitende Lungenfibrose³. Epidemiologischen Daten zufolge ist die Inzidenz von Silikose in den letzten Jahrzehnten weltweit zurückgegangen, aber in den letzten Jahren hat sie zugenommen und betrifft jüngere Menschen ^4,5,6^<....