מודל תפליט פלאורלי בחולדות על ידי החדרה Intratracheal של Polyacrylate/Nanosilica
Summary
כאן, אנו מציגים פרוטוקול כדי לבנות מודל תפליט פלאורלי בחולדות על ידי החדרה intratracheal של polyacrylate/nanosilica.
Abstract
תפליט פלאורלי הוא ממצא קליני שכיחה של מחלות רבות. יש מודל שימושי תפליט פלאורלי בעלי חיים חשוב מאוד ללמוד אלה מחלות ריאות. דגמים קודמים של תפליט פלאורלי יותר לשים לב הגורמים הביולוגיים, ולא חלקיקים בסביבה כאן, אנחנו מציגים מודל תפליט פלאורלי בחולדות על ידי החדרה intratracheal של polyacrylate/nanosilica, ואם שיטה של ננו-חלקיק בידוד ב תפליט פלאורלי. על ידי intratracheal החדרה של polyacrylate/nanosilica עם ריכוזים של 3.125, 6.25 ו- 12.5 מ ג/kg∙mL, תפליט פלאורלי בחולדות הציג ביום 3, הגיעה לשיאה ב- 7-10 ימים 6.25 ו- 12.5 מ ג/kg∙mL קבוצות, ואז לאט לאט ירד ונעלם ביום 14 כאשר הריכוז של polyacrylate/nanosilica גדל, תפליט פלאורלי הוא מיוצר יותר ויותר מהר. נוזל פלאורלי זה זוהה על-ידי בדיקת אולטראסאונד או CT חזה סריקה של אושר על ידי ניתוח של חולדות. חלקיקי סיליקה נצפו ב תפליט פלאורלי של החולדות באמצעות מיקרוסקופ אלקטרונים הילוכים. התוצאות הראו כי החשיפה polyacrylate/nanosilica מוביל אינדוקציה של תפליט פלאורלי, אשר היה עקבי עם הדו ח. הקודמים שלנו בבני אדם. בנוסף, המודל הזה הוא מועיל עבור מחקר נוסף של ננו טוקסיקולוגיה והמחלות תפליט פלאורלי.
Introduction
תפליט פלאורלי הוא ביטוי קליני נפוצה מאוד של מחלות ריאות עם מגוון של סיבות. יש מודל שימושי תפליט פלאורלי בעלי חיים חשוב מאוד ללמוד אלה מחלות ריאות, התפקידים של שתי השכבות ממברנה פלאורלי במנגנונים של תפליט פלאורלי, הטיפול בה. עם זאת, חלק דיווח תפליט פלאורלי מודלים מתמקדים בעיקר על תפליט פלאורלי ממאיר או הגורמים הביולוגיים במקום על חלקיקים הסביבה1,2. כאן, אנחנו מציגים מודל חדש של תפליט פלאורלי, זה פשוט, בטוח ויעיל.
עם ההתפתחות של ננו-טכנולוגיה, שימוש נרחב nanoproducts, יש דאגה לגבי הסיכונים הפוטנציאליים של ננו כדי על הסביבה ועל בריאות האדם3,4. ננו להציג את גורמי הסיכון, שעשויה להוביל מפגעים הרומן בתוך מקום העבודה או דרך זיהום סביבתי. מחקרים במבחנה, ויוו מראים כי ננו יכול לגרום נזק רב איבר ל הריאות, הלב, הכבד, הכליות, מערכת העצבים, וכן את הרבייה ומערכת החיסוןs5,6. בנוסף, מחקרים דיווחו כי רעילות ספציפיים של ננו-חומרים עקב שלהם מאפיינים ייחודיים physicochemical3,4,7.
אנחנו דיווחו כי קבוצה של עובדים עם חשיפה תעסוקתית ננו הציג קלינית עם תפליט פלאורלי, סביב הלב, פיברוזיס של הריאה, גרנולומה8,9. חלקיקי סיליקה היו מבודדים אותם חולים תפליט פלאורלי9. על מנת לשחזר ולאמת את תפליט פלאורלי המושרה על ידי חלקיקים בשאיפה של האדם, אנחנו ערכו את הניסוי על-ידי החדרת polyacrylate/nanosilica (הרשות/NPSi) דרך מערכת הנשימה אצל חולדות, אשר חיקה נשימה אנושיים אמיתיים הסביבה, מצא את intratracheal החדרה של הרשות/NPSi יכול לגרום תפליט פלאורלי בחולדות. כאן, אנו מציגים כיצד להפוך תפליט פלאורלי בחולדות מאת intratracheal החדרה של הרשות/NPSi, ואיך לבודד חלקיקים ב תפליט פלאורלי. מודל זה עשוי להיות שימושי עבור מחקר נוסף של ננו טוקסיקולוגיה ומחלות תפליט פלאורלי.
Protocol
Representative Results
Discussion
Sonography הוא הכלי הנוח ביותר לקביעת מחלות ריאות, עקב רגישות מצוינת שלה נוזל חופשי חלל הצדר11. זה בגלל sonography יכולים לזהות מיד את הניגוד ב עכבה אקוסטית של נוזלים בחלל הריאות12והאוויר. חוץ מזה, sonography היא גמישה יותר במודל של חיה קטנה מטי ובכל זאת, את האוויר בריאה משתקפת גל ה…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
המחקר הנוכחי וייצור למאמר זה במימון של הלאומי מדעי הטבע קרן של סין (גרנט 81773373, 81172614 ו- 81441089 גרנט). אנו מודים ד ר יאן ג’ין ואת ד ר פאן Yujie, מחלקת חירום, בייג’ינג צ’אויאנג בית החולים, ד ר פנג Qu של מחלקת אולטראסאונד לרפואה, ביה ח בייג’ינג צ’אויאנג שעזרת עם הפקת הסרטון.
Materials
| Acuson S2000 Color Doppler ultrasound system | Siemens Medical Solutions, Mountain View ,CA | ||
| Polyacrylate/nanosilica | Fudan University,Shanghai, China | made by order with nanosilica(20±5)nm | |
| 10% chloral hydrate | Beijing Chemical Works | 302-17-0 | |
| Transmission electron microscope | JEM-1400Plus，JEOL Ltd., Japan. | ||
| Light speed 16 spiral computed tomography | GE Healthcare, US | ||
| Specific pathogen-free Wistar | Animal Center of Lianhelihua (Beijing, China) | Wistar rats |
References
- Stathopoulos, G. T., et al. Nuclear factor-kappaB affects tumor progression in a mouse model of malignant pleural effusion. American Journal of Respiratory Cell and Molecular Biology. 34 (2), 142-150 (2006).
- Shen, J., et al. The dosage-toxicity-efficacy relationship of kansui and licorice in malignant pleural effusion rats based on factor analysis. Journal of Ethnopharmacology. 186, 251-256 (2016).
- Nel, A., Xia, T., Mädler, L., Li, N. Toxic potential of materials at the nanolevel. Science. 311 (5761), 622-627 (2006).
- Maynard, A. D., et al. Safe handling of nanotechnology. Nature. 444 (7117), 267-269 (2006).
- Duan, J., et al. Toxic effects of silica nanoparticles on zebrafish embryos and larvae. PLoS One. 8 (9), 74606 (2013).
- Skuland, T., Ovrevik, J., Låg, M., Schwarze, P., Refsnes, M. Silica nanoparticles induce cytokine responses in lung epithelial cells through activation of a p38/TACE/TGF-α/EGFR-pathway and NF-κΒ signaling. Toxicology and Applied Pharmacology. 279 (1), 76-86 (2014).
- Oberdörster, G., Oberdörster, E., Oberdörster, J. Nanotoxicology: an emerging discipline evolving from studies of ultrafine particles. Environmental Health Perspectives. 113 (7), 823-839 (2005).
- Song, Y., Li, X., Du, X. Exposure to nanoparticles is related to pleural effusion, pulmonary fibrosis and granuloma. European Respiratory Journal. 34 (3), 559-567 (2009).
- Song, Y., et al. Nanomaterials in humans: identification, characteristics, and potential damage. Toxicologic Pathology. 39 (5), 841-849 (2011).
- Zhu, X., et al. Polyacrylate/nanosilica causes pleural and pericardial effusion, and pulmonary fibrosis and granuloma in rats similar to those observed in exposed workers. International Journal of Nanomedicine. 11, 1593-1605 (2016).
- Havelock, T., et al. Pleural procedures and thoracic ultrasound: British Thoracic Society Pleural Disease Guideline 2010. Thorax. 65, 61-76 (2010).
- Jha, A., Ullah, E., Gupta, P., Gupta, G., Saud, M. Sonography of multifocal hydatidosis involving lung and liver in a female child. Journal of Medical Ultrasound. 40 (4), 471-474 (2013).
- Hikaru, N., et al. Histological analysis of 70-nm silica particles-induced chronic toxicity in rats. European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics. 72, 626-629 (2009).
- Sun, L., et al. Cytotoxicity and mitochondrial damage caused by silica nanoparticles. Toxicology in Vitro. 25, 1619-1629 (2011).
- Hikaru, N., et al. Silica nanoparticles as hepatotoxicants. European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics. 72, 496-501 (2009).
- Liu, T. I., et al. Single and repeated dose toxicity of mesoporous hollow silica nanoparticles in intravenously exposed mice. Biomaterials. 32, 1657-1668 (2011).
- Ding, M., et al. Diseases caused by silica: Mechanisms of injury and disease development. International Immunopharmacology. 2, 173-182 (2002).
- Shen, J., et al. The dosage-toxicity-efficacy relationship of kansui and licorice in malignant pleural effusion rats based on factor analysis. Journal of Ethnopharmacology. 186, 251-256 (2016).
- Ji, J. H., et al. Twenty-eight-day inhalation toxicity study of silver nanoparticles in Sprague-Dawley rats. Inhalation Toxicology. 19 (10), 857-871 (2007).
