呼吸性シリカへの全身曝露による珪肺ラットモデルの確立

珪肺症ラットモデルのこのプロトコルを使用すると、ヒト珪肺症の病理学的プロセスを厳密に模倣することが可能です。この技術は、費用対効果が高く、再現性が高く、動物に外傷がありません。本研究で確立したラットモデルは、珪肺症の早期発見、正確な診断、治療に貢献します。

まず、シリカ粒子を瑪瑙乳鉢に入れ、各動物が曝露する前に1.5時間粉砕します。次に、電子天秤で30グラムの粉砕シリカを計量し、ガラス容器に入れます。180°Cの電気加熱式エアブロードライヤーで6時間焼くと、シリカ粒子の表面から病原菌が除去されます。

注入システムとジェネレーターシステムを接続して、シリカ露光コントローラーをセットアップします。次に、計量したシリカを発生器に入れ、パイプラインの接続が適切であることを確認します。電源コードが接続されており、電源は正常です。

吸入室のバルブが閉じていることを確認した後、排気ガス排出装置と空気源をオンにして、シールドキャビネット内が負圧状態になっていることを確認します。製造元の指示に従って、校正済みの大気サンプラーを使用してキャビネット内のシリカ濃度を確認します。重量測定には、デジタルのシングルパン分析天びんを使用し、シリカの重量を量ります。

ネズミをケージに入れ、次に10匹のネズミを吸入室に入れ、吸入室と遮蔽されたキャビネットのドアを閉じます。その後、計画どおりにシリカ吸入実験を進めます。実験が終了したら、混合ガス流量制御バルブを閉じ、純ガス流量バルブを開いて、吸入チャンバーにガスを注入します。

20分後、ピュアエアフローバルブを閉じます。ドアを開けて、ケージを吸入室から取り出します。次に、ネズミをケージから取り出し、病原体のいない部屋に戻します。

次に、ラットラックと枝管のコンポーネントを順番に取り外し、シンクに置いて清掃します。すすぎ後、自動洗浄バルブを閉じ、ハッチを開けます。次に、内壁を清潔な布で拭いてタンクを乾かします。

最後に、タンクを75%エタノールで消毒し、排気ゲートを閉じます。次に、吸入キャビンのドアをすばやく開けて水分を蒸発させ、吸入キャビン内を乾燥した状態に保ちます。シリカに2週間と24週間曝露したラットは、2週間のシリカ吸入後に肺胞壁の肥厚を認めたが、24週間後には肺胞構造が消失し、線維化の大きな領域が形成された。

さらに、シリカ粒子は偏光顕微鏡で観察された肺葉のマクロファージに捕捉されているのが見られました。肺におけるCD68の免疫組織化学的染色により、2週間から24週間までの珪質性結節の動的進化が明らかになった。曝露時間が長くなるにつれて、結節の面積も徐々に増加し、隣接する珪質結節はより大きな結節に融合しました。

シリカに曝露されたラットの肺には、対照ラットと比較して、さまざまなサイズの複数の線維性病変が形成されました。しかし、腎臓、肝臓、脾臓に珪肺症のラットと対照群の間に有意差は認められなかった。しかし興味深いことに、珪肺症のラットでは骨量減少が観察されました。

このプロトコルで最も重要なことは、手順を開始する前に、シリカが十分に粉砕され、濃度が一定であることを確認することです。