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关于实验小鼠运输的一些建议

小鼠作为最重要的模式生物之一,近年来需求量越来愈大,使得小鼠运输需求不断增多。


运输应激对小鼠的影响


我们知道,实验小鼠一般生活在SPF环境中,里面各个条件都经控制(全年恒温恒湿,专人服务),小鼠在里面都很舒坦。然而由于实验动物对所处的生态环境极其敏感,往往在运输过程中出现不同程度的应激反应。


如运输过程中的装卸、运输时间、禁食禁水、运输笼盒、环境温度等外界条件造成小鼠出现恐惧与疼痛、饥渴、疲劳、通风不良、过度拥挤等,都可能引起动物恐慌,出现应激反应(如重下降、皮毛粗糙无光泽、食欲下降、攻击性加强、心跳和呼吸频率加快、脱水及对疾病的抵抗力降低,甚至出现意外死亡等现象


根据文献记载,运输应激可引起小鼠体重不同程度的下降,同时会刺激动物的下丘脑-垂体-肾上腺轴,并引起不同程度的免疫抑制。研究表明短途运输对小鼠的代谢、神经内分泌、免疫功能以及行为学上有着一定的影响。


早期BALB/C小鼠对新环境适应性的行为学研究表明,经过短途运输的实验小鼠与未经运输的对照小鼠相比,实验小鼠的摄食、攀爬、理毛等行为较对照组均显著升高,且血浆中皮质酮水平与对照组相比差异显著。


Sunghak Lee等人以676只3-9周的大小鼠为研究对象,在最优的条件下(规定的温度,装载密度及运输环境等)运输时间约为24h(包括自打包小鼠--拆包装的时间),小鼠平均体重下降约0.9%,而大鼠会更加敏感,平均体重会下降3.71%。


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(来源:DOI:10.5713/ajas.2011.11227)


胡樱等研究发现经1.5小时运输后,BALB/c小鼠和ICR小鼠血糖(GLU)、外周白细胞总数(WBC)、血清中皮质酮(CORT)、白细胞介素2(IL2)和β-内啡肽(β-EP)含量显著低于未经运输的对照组小鼠。


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小鼠的运输即影响小鼠的身心健康(降低其福利水平),也对实验数据造成一定的干扰(如运输后小鼠体重骤减,皮毛粗糙无光泽,食欲下降,甚至出现意外死亡等现象)。因此,当实验小鼠到达目的地后,不可以直接用于实验,需要给予足够的适应期来从运输应激中恢复。


一般情况下小鼠需进行3天甚至一周的适应性饲养以保障其实验前对新环境的生理及行为适应。


Tuli等研究表示,即使经过1天的适应性饲养,实验小鼠的皮质酮恢复至正常水平,但其行为研究表明实验组小鼠需经过长达4天的饲养,其采食、攀爬以及理毛等行为才与对照组无显著差异,即运输后的BALB/C小鼠需经过4天才能完全适应新环境。


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(DOI:10.1258/002367795780740249)


胡樱和杨斐等研究发现,在经历1.5h的短途运输后,近交系BALB/C小鼠和ICR小鼠各指标需要72h才可恢复至正常水平。


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在Sunghak Lee等人的研究中,小鼠到达目的地后,立即转移至具有适宜温度和湿度的饲养设施,结果发现,小鼠体重在第二天开始恢复,三天后几乎就可以达到之前的正常水平了。


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(来源DOI:10.5713/ajas.2011.11227)


根据国家食品药品监督管理总局(CFDA)提示,啮齿类动物需要5天适应性饲养后才能进行动物实验。

只有拿到状态良好的小鼠开展实验,才会得到稳定可信的实验结果,因此适应性饲养的重要意义就不言而喻了。


在适应性饲养期间,给小鼠适量添加易于摄食的营养补充剂如凝胶等,可以加速小鼠生理指征的恢复。有研究表明,在补充能量和水分的基础上,选择有抗应激作用的氨基酸和维生素制成的凝胶状营养补充剂可以有效缓解小鼠的运输应激,且达到补充能量、营养等目的。


如何减少运输应激?


动物运输应激关系到动物福利问题。


作为影响实验动物福利和健康的主要因素已引起业内的高度重视。关于实验动物运输与福利,国际上早有明确的运输规定,规定内容包括了对动物运输车辆、运输物种、生理阶段、年龄和性别、运输时间、食水供应、福利保障等,以及对于动物运输前准备、运输过程中的防护以及人员培训等方面都提出了一些要求和规范。


因此,为了改善动物运输福利,需要采取一些主动措施来缓解动物应激反应。我们可以从以下几个方面考虑降低应激反应:


(1)减轻动物应激的一项重要措施就是缩短运输时间,在运输过程中严格控制温度及湿度【使用配备有温湿度监控与调节装置的专车或飞机运送】,保证车内环境温度在25℃左右。


如果需要远距离航空运输,夏季最好选择清晨或夜晚的航班,如遇高温天气建议将发货安排延后;冬季最好选择白天的航班。如果安排货车陆运,最好保持车内温度25℃左右并且注意换气通风,运输过程中尽量避免装有动物的运输箱盒直接暴露在室外环境中。


(2)运输时注意降低运输箱盒中动物的密度,给予小鼠足量的空间活动,保证动物舒适地站立、躺卧或转身。


如规格450×250×160 mm的小型运输箱内放入的小鼠总量最好不超过10只,规格600×400×200 mm的大型运输箱内放入的小鼠总数最好不超过20只。如果运输的小鼠周龄较大或者在饲养过程中观察到好斗的品系,可酌情降低密度。


(3)足量的垫料和饲料可以有效缓解小鼠运输过程中的生理不适。


运输过程中,免不了需要补充水分和能量,所以运输箱内准备了充足的美味果冻和饲料(经过灭菌),保证小鼠可以自由饮食,减轻旅途中的应激反应。


在运输过程中适当添加凝胶可以有效缓解小鼠的运输应激。根据杨斐等的研究发现,短途运输(1.5h)过程中添加凝胶补充剂后,BALB/C小鼠的血糖、血清中β-EP以及IL-2含量在24h之内即可恢复至正常水平,而运输过程中不添加凝胶补充剂的小鼠血清相关指标如β-EP以及IL-2恢复时间超过48h。


(4)包装箱选择也是一个关键的的因素。记得曾经有研究者因为包装箱没有选好,造成小鼠死亡。


包装箱选择上,一般市内短途运输可以选择内衬细铁丝网格的硬纸板箱,如果运输时间较长需选择外衬瓦伦纸或钙塑材料的铁丝箱盒或塑料箱盒【使用前需仔细检查铁丝笼或内衬细铁丝网是否有凸起倒刺,以防扎伤动物】


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(5)减少震


一些不适当的操作可能会使动物恐慌,因此装卸时轻拿轻放,避免野蛮操作。运输时选择平坦道路,避免急停急开,尽量降低颠簸和震动。

每项具体要求,推荐查看《Guidance on the transport of laboratory animals》,链接:https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7610432/


结语


运输造成的影响不仅妨碍实验动物的身心健康、降低其福利水平,且干扰实验对象的一致性,对获得的实验数据造成影响,因此实验动物的运输问题值得我们重视起来。

参考文献

【1】Establishing an appropriate period of acclimatization following transportation of laboratory animals,DOI:10.1093/ilar.47.4.364
【2】Body Weight Changes of Laboratory Animals during Transportation,DOI:10.5713/ajas.2011.11227
【3】Stress measurements in mice after transportation, DOI:10.1258/002367795780740249
【4】Laboratory rodent transportation supplies,DOI:10.1038/laban0904-29
【5】Guidance on the transport of laboratory animals,doi: 10.1258/0023677052886493
【6】胡樱,杨斐. 小鼠短途运输应激及其营养干预的研究[J]. 实验动物科学. 2012 29(3): 15-19.
【7】杨斐. 短途运输应激对实验大鼠和小鼠的影响及干预研究 [D]. 复旦大学. 2008.
【8】一次保证转基因小鼠运输福利的经验分享,曾晖等,2017



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