環境と肥満相互作用のモデルとしての塩化ビニルと高脂肪食

塩化ビニルは、現在の安全制限を下回る濃度での食事などの他の要因によって引き起こされる肝臓の損傷を悪化させます。したがって、平均母集団の使用パラメータを再評価する必要があります。この技術の主な利点は、動物に最小限のストレスを引き起こしながら、人間の暴露を密接に模倣する慢性的で非侵襲的な吸入プロトコルを使用することです。

この手順のデモンストレーションは、ポストドクターのアンナ・ラングと、私の研究室の大学院生のレジーナ・シュネゲルバーガーです。吸入実験開始の1週間前に、実験動物のすべてを量り、ケージごとに与えられる低脂肪または高脂肪食の量を量る。食品および水のアドリビタムを提供し、各暴露群の通常のチャウを必要に応じて低脂肪または高脂肪の食事チャウに置き換えます。

各給餌日の終わりに残りの食物を計量し、実験全体を通してマウスを監視して、動物の健康状態が維持されるようにします。塩化ビニル吸入露光システムを設定するには、実験室と制御室の両方の希釈空気が高効率の粒子状空気と活性炭が濾過され、乾燥し、圧力調整されてから、それぞれの流量測定装置に入るようにしてください。温度と相対湿度が実験室および制御室内から監視されていることを確認し、チャンバー排気がHEPAフィルター、二酸化炭素プローブ、および活性炭フィルターを通過してから、化学フードの排気領域に入り込み、マウスが許容可能な換気を受けられるようにします。

カスタム ソフトウェアを使用して、吸入時の環境変数を変更、監視、記録できます。吸入暴露のためにチャンバを準備するには、実験室および制御室内のすべての空気の流れをオフにすることから始めます。各チャンバーのドアを開け、吸収性寝具材を置き、排泄物鍋の上に吸収剤側を上に置きます。

次いで、吸収材を湿潤し、露光期間を通して約40〜60%の相対湿度の快適な湿度レベルを提供し、実験室内に塩化ビニルの所望の露光レベルを設定する。チャンバーの準備ができたら、マウスを吸入室ケージラック内の個々のケージに移し、ラック内の各マウスの配置を毎日ランダム化して、各マウスがチャンバー内で均質に露出していることを確認します。次に、ケージラックをそれぞれのチャンバーに設置し、チャンバーのドアを閉めます。

吸入暴露実験を行う場合、塩化ビニルガスタンクのバルブが開放位置にあることを確認し、実験室の希釈液流量を1分あたり25リットルに設定します。制御チャンバのロタメーターが毎分25リットルに設定されていることを確認し、すべてのセンサーが正しく動作していることを確認し、実験室と制御室の両方で期待される結果を表示します。露光を通して、実験室の露光時間、希釈液流、塩化ビニル流量、温度、湿度、チャンバー圧力、二酸化炭素レベル、および理論塩化ビニル濃度を監視し、記録する。

制御チャンバの温度と湿度も表示、グラフ化、記録されていることを確認します。各露光の途中で、塩化ビニル検出器チューブとプレトリートチューブのガラス先端を破り、塩化ビニル探知管の端部を検出器チューブポンプに取り付けます。塩化ビニル探知器チューブの端の流れを退却管の流れに取り付け、プレトリートの終わりに流れに短いチューブを取り付けるために、短いチューブを使用してください。

呼吸ゾーン近くのサンプリングポートの1つからプラグを取り外し、遠く離れ管の端にある流れからサンプリングポートにチューブを取り付けます。フルイン位置から、検出器チューブポンプのピストンのハンドルをフルアウト位置まで伸ばし、チャンバーから塩化ビニル探知管に100ミリリットルのサンプルガスを引き出します。90秒後、ハンドルを押し戻します。

最後のガスサンプルが得られたら、チャンバーのサンプリングポートからチューブを取り外し、プラグをポートに再挿入します。塩化ビニル検出器管の色変化を検査し、チャンバー内の塩化ビニル濃度を確認し、検出器チューブの読み取りを記録して理論値と比較します。暴露中に問題が発生した場合は、塩化ビニルの流れをゼロに設定し、希釈液の流れを最大値に増やして、チャンバーを素早くパージします。

露光時間に達すると、ソフトウェアは自動的に塩化ビニルの流れをオフにします。15分の安全タイマーは、塩化ビニルをクリアするために実験室の持続時間をカウントダウンし始めます。動物を安全に削除したら、[OK]をクリックします。

露光期間の終わりに、塩化ビニルガスタンクバルブストッパーコックを閉じた位置に回し、露光チャンバ内のすべての空気の流れをオフにします。空気が制御チャンバーを通って流れなくなるまでロタメーターを回し、各チャンバからドアを取り外します。チャンバーからケージラックを取り外し、マウスをラミナーフローフードの下の自宅のケージに戻します。

その後、機関の安全衛生規則に従って排泄物パンから任意の廃棄物を処分し、チャンバーのドア、パン、露出ラック、およびチャンバーをきれいにします。ここでは、12週間の実験の週単位の体重および隔週の食物消費量が示されている。すべてのマウスは、この研究の過程を通じて体重を増やしました.

しかし、高脂肪食群のマウスは低脂肪食群のマウスに比べて体重が増えたが、塩化ビニルにさらされたマウスはそれぞれの対照群のマウスよりも体重が増えなかった。食品の消費量もグループ間で異なっていませんでした。これらの代表では、H&E染色された肝臓切片の顕微鏡写真、塩化ビニルは低脂肪食群にあからず病理変化を起こさなかった。

高脂肪食餌は有意に増加した脂肪症、塩化ビニル暴露によってさらに悪化した。また、高脂肪食群における塩化ビニル暴露は、炎症病巣をもたらした。低脂肪食動物では、塩化ビニルはトランスアミナーゼレベルを増加させなかったが、高脂肪食単独ではトランスアミナーゼ発現がわずかに増加し、この効果の有意な増強は塩化ビニルに曝露された高脂肪食群において観察された。

また、高脂肪食は肝臓対体重比を有意に増加させたが、塩化ビニルはこの効果に有意に影響を与えなかった。このプロトコルを実装する場合は、人間による塩化ビニルへの不注意な暴露が避けないように、適切な安全対策が講じられているように常に注意してください。この手順は、動物の健康、福祉、臓器の損傷に対する塩化ビニル暴露の影響の短期的、長期的、および累積的な影響に関する質問に答えることができます。

これらの研究は、環境・職業リスク評価の分野に影響を及ぼします。例えば、私たちのグループは現在、塩化ビニルと食事の間の機械学的相互作用を研究しています。