Modelo de silicose em camundongos estabelecido por inalação repetida de pó de sílica cristalina
Summary
Este protocolo descreve um método para estabelecer um modelo de silicose em camundongos através da exposição repetida a suspensões de sílica via gotejamento nasal. Este modelo pode eficiente, convenientemente e flexivelmente mimetizar o processo patológico da silicose humana com alta repetibilidade e economia.
Abstract
A silicose pode ser causada pela exposição à poeira de sílica cristalina respiratória (MSF) em ambiente industrial. A fisiopatologia, o rastreamento e o tratamento da silicose em humanos têm sido extensivamente estudados usando o modelo de silicose em camundongos. Ao fazer repetidamente camundongos inalarem refrigerante em seus pulmões, os camundongos podem imitar os sintomas clínicos da silicose humana. Essa metodologia é prática e eficiente em termos de tempo e débito e não causa lesão mecânica no trato respiratório superior devido à cirurgia. Além disso, esse modelo pode mimetizar com sucesso o processo de transformação aguda/crônica da silicose. Os principais procedimentos foram os seguintes. O pó CSD esterilizado de 1-5 μm foi totalmente triturado, suspenso em solução salina e disperso em banho-maria ultrassônico por 30 min. Camundongos sob anestesia induzida por isoflurano mudaram de respiração rápida superficial para aspiração profunda e lenta por aproximadamente 2 s. O rato foi colocado na palma de uma mão, e a ponta do polegar tocou suavemente a borda labial da mandíbula do rato para endireitar as vias aéreas. Após cada expiração, os camundongos respiraram a suspensão de sílica gota a gota através de uma narina, completando o processo dentro de 4-8 s. Depois que a respiração dos camundongos se estabilizou, seu peito foi acariciado e acariciado para evitar que o DSC inalado fosse tossido. Os camundongos foram então devolvidos à gaiola. Em conclusão, esse modelo pode quantificar DSC ao longo da passagem fisiológica típica de partículas minúsculas para o pulmão, do trato respiratório superior aos bronquíolos terminais e alvéolos. Também pode replicar a exposição recorrente dos funcionários devido ao trabalho. O modelo pode ser realizado por uma pessoa e não precisa de equipamentos caros. Simula de forma conveniente e eficaz as características da doença da silicose humana com alta repetibilidade.
Introduction
Os trabalhadores estão inevitavelmente expostos à poeira irregular de sílica cristalina (MSF), que pode ser inalada e é mais tóxica em vários contextos ocupacionais, incluindo mineração, cerâmica, vidro, processamento de quartzo e concreto 1,2. Uma condição crônica de inalação de poeira conhecida como silicose causa fibrose pulmonar progressiva3. De acordo com dados epidemiológicos, a incidência da silicose vem diminuindo globalmente nas últimas décadas, mas, nos últimos anos, vem aumentando e acometendo pessoas maisjovens4,5,6. O mecanismo subjacente da silicose representa um desafio significativo para a pesquisa científica devido ao seu início insidioso e período prolongado de incubação. Ainda não se sabe como a silicose se desenvolve. Além disso, nenhuma medicação atual pode interromper a progressão da silicose e reverter a fibrose pulmonar.
Os modelos atuais de silicose em camundongos envolvem a ingestão traqueal de uma suspensão mista de DSC. Por exemplo, a administração de DSF nos pulmões adotando o trauma da traqueia cervical após a anestesia não atende à exposição humana repetida à poeira do corante7. O impacto da exposição à poeira ambiente sobre os indivíduos pode ser estudado expondo-os ao MSC na forma de aerossóis, o que reflete com maior precisão as concentrações ambientais dessa substância tóxica8. No entanto, o DSC ambiental não pode ser simplesmente inalado diretamente para os pulmões devido à estrutura fisiológica única do nariz de camundongo9. Além disso, o equipamento associado a essa tecnologia é caro, o que fez com que os pesquisadores reavaliassem o modelo10 da silicose em camundongos. Inalando a suspensão do DSC por gotejamento nasal cinco vezes em 2 semanas, foi possível construir um modelo dinâmico de silicose. Este modelo é consistente e seguro, ao mesmo tempo que é fácil de usar. É importante notar que este estudo permite a inalação repetida de DSC em camundongos. Espera-se que o modelo de silicose em camundongos criado através desse procedimento seja mais benéfico para as necessidades de pesquisa.
Protocol
Representative Results
Discussion
Modelos de silicose em camundongos são cruciais para o estudo da patogênese e tratamento da silicose. Este protocolo descreve um método para preparar um modelo de silicose em camundongos através de exposição nasal repetida. Este método permite o estudo das características patológicas da silicose induzida por diferentes tempos de exposição. Os camundongos foram anestesiados em um ventilador e sua frequência respiratória foi monitorada. A frequência respiratória inicial curta e rápida diminuiu gradualmente …
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Este estudo foi apoiado pelo Programa de Inovação de Sinergia Universitária da Província de Anhui (GXXT-2021-077) e pelo Fundo de Inovação de Pós-Graduação da Universidade de Ciência e Tecnologia de Anhui (2021CX2120).
Materials
| 0.5 mL tube | Biosharp | BS-05-M | |
| 10% formalin neutral fixative | Nanchang Yulu Experimental Equipment Co. | NA | |
| Adobe Illustrator | Adobe | NA | |
| Alcohol disinfectant | Xintai Kanyuan Disinfection Products Co. | NA | |
| CD68 | Abcam | ab125212 | |
| Citrate antigen retrieval solution | biosharp life science | BL619A | |
| DAB chromogenic kit | NJJCBio | W026-1-1 | |
| Dimethyl benzene | West Asia Chemical Technology (Shandong) Co | NA | |
| Enhanced BCA protein assay kit | Beyotime Biotechnology | P0009 | |
| Hematoxylin and Eosin (H&E) | Beyotime Biotechnology | C0105S | |
| HRP substrate | Millipore Corporation | P90720 | |
| HRP-conjugated Affinipure Goat Anti-Rabbit IgG(H+L) | Proteintech | Sa00001-2 | |
| Iceacetic acid | West Asia Chemical Technology (Shandong) Co | NA | |
| ImageJ | NIH | NA | |
| Isoflurane | RWD Life Science | R510-22 | |
| Masson's Trichrome stain kit | Solarbio | G1340 | |
| Methanol | Macklin | NA | |
| Microtubes | Millipore | AXYMCT150CS | |
| NF-κB p65 | Cell Signaling Technology | 8242S | |
| Oscillatory thermostatic metal bath | Abson | NA | |
| Paraffin embedding machine | Precision (Changzhou) Medical Equipment Co. | PBM-A | |
| Paraffin Slicer | Jinhua Kratai Instruments Co. | NA | |
| Phosphate buffer (PBS) | Biosharp | BL601A | |
| Physiological saline | The First People's Hospital of Huainan City | NA | |
| Pipettes | Eppendorf | NA | |
| PMSF | Beyotime Biotechnological | ST505 | |
| Polarized light microscope | Olympus | BX51 | |
| Precision balance | Acculab | ALC-110.4 | |
| Prism7.0 | GraphPad | Version 7.0 | |
| PVDF membranes | Millipore | 3010040001 | |
| RIPA lysis buffer | Beyotime Biotechnology | P0013B | |
| RODI IOT intelligent multifunctional water purification system | RSJ | RODI-220BN | |
| Scilogex SK-D1807-E 3D Shaker | Scilogex | NA | |
| SDS-PAGE gel preparation kit | Beyotime Biotechnology | P0012A | |
| Silicon dioxid | Sigma | #BCBV6865 | |
| Sirius red staining | Nanjing SenBeiJia Biological Technology Co., Ltd. | 181012 | |
| Small animal anesthesia machine | Anhui Yaokun Biotech Co., Ltd. | ZL-04A | |
| Universal Pipette Tips (0.1–10 µL) | KIRGEN | KG1011 | |
| Universal Pipette Tips (100–1000 µL) | KIRGEN | KG1313 | |
| Universal Pipette Tips (1–200 µL) | KIRGEN | KG1212 | |
| Vortex mixer | VWR | NA | |
| ZEISS GeminiSEM 500 | Zeiss Germany | SEM 500 | |
| β-actin | Bioss | bs-0061R |
Referências
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