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The effects of age and carbon black on airway resistance in mice.

Published date 2012 Nov 15

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The effects of age and carbon black on airway resistance in mice.

年齢の効果とマウスにおける気道抵抗に関するカーボンブラック。

Published date

2012-11-15

Author

Blake A Bennett, Wayne Mitzner, Clarke G Tankersley

Affiliation

Department of Environmental Health Sciences, Bloomberg School of Public Health, Johns Hopkins University, Baltimore, MD, USA.

Abstract

CONTEXT: Ambient particulate matter (PM) is associated with acute exacerbations of airflow obstruction. Additionally, elderly individuals are more susceptible to increased functional morbidity following acute PM exposure.

 

OBJECTIVE: The purpose of this study is to determine the aging effects of PM exposure on the responsiveness of airway smooth muscle in mice. We hypothesized that airway reactivity induced by methacholine (Mch) will increase with age in PM exposed mice.

 

MATERIALS AND METHODS: Male C57BL/6 (B6) mice at 11, 39, 67, and 96 weeks of age were exposed to carbon black (CB) or room air (RA) for 3 h on 3 consecutive days. One day after the last exposure, mice were anesthetized and airways resistance (R(aw)) was measured by forced oscillation following half-log dose increases of aerosolized Mch.

 

RESULTS: Baseline R(aw) was significantly lower in 67 and 96 week mice compared to 11-week mice (p < 0.05). In RA exposed mice, an age-dependent decline in Mch-induced airway reactivity occurred in association with the highest Mch doses at ages 67 and 96 weeks (p < 0.05). A significantly (p < 0.05) greater Mch-induced R(aw) response occurred in 67-week mice exposed to CB compared with age-matched RA-exposed mice.

 

DISCUSSION AND CONCLUSION: Our results show a progressive decrease in the Mch-induced R(aw) response with age in mice. The effect of CB exposure resulted in greater airway reactivity in middle-aged mice, which highlights the effects of PM exposure on the lung as it relates to increased morbidity and mortality with older age.

 

脈絡:周囲粒子状物質(PM)は、気道閉塞の急性増悪と関係している。
その上、高齢の個人は、深刻なPM暴露後に増加した機能的な罹患率により影響されやすい。


目的本研究の目的は、マウスで気道平滑筋の反応の上で、PM暴露の老化効果を決定することになっている。
我々は、メタコリン(Mch)によって誘導される気道反応性が年齢と共にPMに露出されたマウスが増加すると仮定した。


材料と方法:生後11、39、67と96週間目の雄のC57BL/6匹の(B6)マウスは、3日連続の3時間、カーボンブラック(CB)または室内空気(RA)にさらされた。
最後の暴露の1日後に、マウスは麻酔された、そして、気道抵抗(R(aw))はエアロゾル化Mchの半分ログ用量増加後に強制的振動で測定された。


結果ベースラインR(aw)は、11週間のマウス(p < 0.05)と比較して、67と96週間のマウスで、有意により低かった。
RAに露出されたマウスにおいて、Mchによって誘発された気道反応性の年齢依存的な低下が、67と96週間の年齢(p < 0.05)で最も高いMch用量に関連して起こった。
有意に(p < 0.05)、より大きなMchによって誘発されたR(aw)応答は、年齢がマッチしたRAに露出されたマウスと比較されるCBに曝される67週間のマウスに起こった。


考察と結論:我々の結果は、マウスで年齢と共にMchによって誘発されたR(aw)反応で、漸進性減少を示す。
CB暴露の効果は中年のマウスでより大きな気道反応性に帰着した。
そして、それが高齢で増加した罹患率と死亡率に関するものであるにつれて、それは肺の上でPM暴露の効果を強調する。


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