大家好(hǎo),我是一隻SPF級動物房的基因編輯小鼠,聽實驗室的哥哥姐姐們說(shuō)現在外面(miàn)已經(jīng)30多度的高溫了,在外面(miàn)呆幾分鍾就(jiù)能(néng)汗流浃背。雖然我沒(méi)有汗腺,但是光想象一下就(jiù)覺得鼠生艱難啊…不過(guò)上完最後(hòu)一節課就(jiù)要放暑假,去一個新的環境、參與完成(chéng)一項偉大的實驗了~但是我們中有的是短途貨車出行,有的是長(cháng)途跨省出行,據說(shuō)這(zhè)其中還(hái)有很多學(xué)問呢!求知欲強的我決定好(hǎo)好(hǎo)查閱文獻科普一下。
小鼠作爲最重要的模式生物之一,近年來需求量越來愈大,特别是随著(zhe)基因編輯技術的發(fā)展,使得基因修飾的小鼠成(chéng)爲了科研的必備工具,各個科研單位之間合作交流日益廣泛,使得小鼠運輸需求不斷增多,其中既包括第三方機構定制的模型鼠,科研合作者贈送的動物,甚至不乏來源于國(guó)外的實驗動物。然而實驗動物運輸會(huì)遇到諸多問題,如運輸後(hòu)小鼠體重驟減,皮毛粗糙無光澤,食欲下降,甚至出現意外死亡等現象,這(zhè)都(dōu)讓我們科研者心疼不已。運輸造成(chéng)的影響不僅妨礙實驗動物的身心健康、降低其福利水平,且幹擾實驗對(duì)象的一緻性,對(duì)獲得的實驗數據造成(chéng)影響,因此實驗動物的運輸問題值得我們重視起(qǐ)來。
01 首先,必須重視實驗動物運輸與福利
關于實驗動物運輸與福利,國(guó)際上早有明确的運輸規定,規定内容包括了對(duì)動物運輸車輛、運輸物種(zhǒng)、生理階段、年齡和性别、運輸時(shí)間、食水供應、福利保障等,以及對(duì)于動物運輸前準備、運輸過(guò)程中的防護以及人員培訓等方面(miàn)都(dōu)提出了一些要求和規範:
1.如AVMA 要求在動物運輸過(guò)程中有專業人員陪同,對(duì)于相關人員需提供專業培訓等[1];
2.AAALAC指南Guide 中,單獨列出動物運輸章節,對(duì)于動物運輸前準備、運輸過(guò)程中的防護和福利保障以及人員培訓等方面(miàn)都(dōu)提出了一些要求和規範;
3.國(guó)際獸醫局對(duì)于動物運輸中動物的飲水、食物和運輸包裝盒、安全等方面(miàn)也有明确的規定和指導[2];
4.國(guó)内在動物運輸方面(miàn)的法規相對(duì)起(qǐ)步晚,但目前已經(jīng)有很多相關法規對(duì)動物運輸設備,工具及飲食等方面(miàn)作出了要求。
02了解小鼠運輸過(guò)程的應激反應
何爲應激?即在運輸過(guò)程中因爲外界因素的刺激導緻實驗動物出現不适反應的情況。
引起(qǐ)因素:如運輸過(guò)程中的裝卸、運輸時(shí)間、禁食禁水、運輸籠盒、環境溫度等外界條件造成(chéng)小鼠出現恐懼與疼痛、饑渴、疲勞、通風不良、過(guò)度擁擠等,進(jìn)而引發(fā)動物發(fā)生的應激反應。
表現症狀:動物應激反應會(huì)表現爲體重下降、攻擊性加強、心跳和呼吸頻率加快、脫水及對(duì)疾病的抵抗力降低,嚴重時(shí)可影響動物的質量,甚至導緻動物在運輸途中衰竭死亡。并且在不同運輸階段會(huì)有不同變化:
●運輸初期:在恐懼、疼痛、關禁、擁擠等應激因子的刺激下,表現不安、狂躁和敏感性增高,或畏縮、顫抖和咬包裝盒(箱)等;
●運輸後(hòu)期:逐漸适應後(hòu),動物安靜下來、對(duì)環境表現出冷漠,對(duì)正常刺激不反應等;
●運輸結束後(hòu):動物飲食飲水減少或廢絕、疲乏衰弱、腹瀉或排便減少、脫水,若仔受刺激,甚至導緻疾病無法恢複、死亡等。
舉例:體重下降
Sunghak Lee等人以676隻3-9周的大小鼠爲研究對(duì)象,在最優的條件下(規定的溫度,裝載密度及運輸環境等)運輸時(shí)間約爲24h(包括自打包小鼠--拆包裝的時(shí)間),小鼠平均體重下降約0.9%,而大鼠會(huì)更加敏感,平均體重會(huì)下降3.71%。多種(zhǒng)小鼠品系之間C57BL/6小鼠變化最爲明顯,與ICR小鼠下降0.5%相比,C57BL/6平均下降4.69%。提示近交系小鼠相比封閉群小鼠對(duì)于應激更加敏感。文章也提到運輸引起(qǐ)的體重下降是不可避免的,不過(guò)一般大小鼠體重下降約5%是沒(méi)有太大影響,如果運輸時(shí)間長(cháng)、路途遠、包裝密度大體重消耗可能(néng)達到10-15%左右,需要注意。
大小鼠運輸過(guò)程中體重變化[3]
除了體重,還(hái)有一些不易被觀察到的生理變化:
如研究表明,短途運輸會(huì)引起(qǐ)小鼠代謝、神經(jīng)内分泌系統和免疫系統的功能(néng)均發(fā)生廣泛而顯著(zhe)的變化,有文獻報道(dào)BALB / c小鼠和ICR 小鼠,經(jīng)1. 5 h 運輸後(hòu),小鼠血糖( GLU)、外周白細胞總數( WBC)?、血清中皮質酮( CORT)?、白細胞介素2( IL2)和β-内啡肽( β-EP)?均會(huì)明顯降低。不過(guò)在72h之内會(huì)逐漸恢複。
小鼠運輸後(hòu)各個指标的變化[4]
03那如何降低應激,保證小鼠運輸福利呢?
運輸過(guò)程中,大小鼠不可避免地會(huì)出現應激反應,我們可以從以下幾個方面(miàn)考慮降低應激反應:
1.包裝箱要求
包裝箱選擇上,一般市内短途運輸可以選擇内襯細鐵絲網格的硬紙闆箱,如果運輸時(shí)間較長(cháng)需選擇外襯瓦倫紙或鈣塑材料的鐵絲箱盒或塑料箱盒。使用前需仔細檢查鐵絲籠或内襯細鐵絲網是否有凸起(qǐ)倒刺,以防紮傷動物。例如小型齧齒類有專用運輸箱,确保充分換氣和防止外面(miàn)微生物污染。
小鼠專用紙包裝箱和塑料箱
2.裝載密度
運輸時(shí)注意降低運輸箱盒中動物的密度,保證動物舒适地站立、躺卧或轉身,可減輕應激反應。例如規格450×250×160 mm的小型運輸箱内放入的小鼠總量最好(hǎo)不超過(guò)10隻,規格600×400×200 mm的大型運輸箱内放入的小鼠總數最好(hǎo)不超過(guò)20隻。如果運輸的小鼠周齡較大或者在飼養過(guò)程中觀察到好(hǎo)鬥的品系,可酌情降低密度。
3.飲食與環境
運輸箱盒中填充足夠的墊料,至少保證墊料完全覆蓋鐵絲籠盒或塑料箱盒的底部。冬季運輸時(shí)除了适當增加墊料之外,還(hái)可以向(xiàng)運輸箱盒中添加紙屑,棉墊等築巢材料。運輸前還(hái)需在運輸箱中放置足量的飼料,例如全營養果凍,也可使用普通瓊脂果凍代替,爲動物提供水分和營養。中國(guó)國(guó)标則要求運輸時(shí)間超過(guò)6 h 以上需要提供飲食和水,提供食物和飲水不僅補充營養和水分,也是緩解動物緊張情緒和應激反應的手段。
添加墊料和飲食的小鼠箱子
4.運輸時(shí)間控制
減輕動物應激的一項重要措施就(jiù)是縮短運輸時(shí)間,利用配備有溫濕度監控與調節裝置的專車或飛機運送。如果需要遠距離航空運輸,夏季最好(hǎo)選擇清晨或夜晚的航班,如遇高溫天氣建議將(jiāng)發(fā)貨安排延後(hòu);冬季最好(hǎo)選擇白天的航班。如果安排貨車陸運,最好(hǎo)保持車内溫度25℃左右并且注意換氣通風,運輸過(guò)程中盡量避免裝有動物的運輸箱盒直接暴露在室外環境中。
5.路途颠簸和震動
運輸過(guò)程中不可難免會(huì)使動物面(miàn)對(duì)不熟悉的環境和聲音。一些不适當的操作可能(néng)會(huì)使動物恐慌。因此裝卸時(shí)輕拿輕放,避免野蠻操作,運輸時(shí)選擇平坦道(dào)路,避免急停急開(kāi),盡量降低颠簸和震動。
6.特殊小鼠品系特殊對(duì)待
如對(duì)于一些免疫缺陷小鼠,有專門的包裝箱。例如,Charles River實驗室的運輸盒(如下圖)就(jiù)是爲運輸免疫缺陷大小鼠模型而開(kāi)發(fā)的,其設計亮點在于有兩(liǎng)個塑料微型隔離籠,安裝在特殊的打撈筒中,塑料籠頂部的過(guò)濾器在提供充足氣流的同時(shí)也能(néng)避免空氣中的微粒進(jìn)入、對(duì)小鼠健康造成(chéng)影響。
免疫缺陷小鼠專用箱[5]
04貼心tips
1.夏天高溫季節可以運輸小鼠嗎?
可以,但是必須要求運輸過(guò)程的每一個環節,特别是溫度要控制好(hǎo),一般需采用全程空調來運輸;空運一般會(huì)走晚上的航班。否則小鼠很容易發(fā)生死亡。
2.如何确定空運或陸運?
一般會(huì)選擇專業的運輸公司負責,根據路程的長(cháng)短、氣溫高低選擇不同的交通工具,如:飛機、火車、汽車。例如從上海發(fā)往周邊地區浙江、江蘇等,會(huì)安排陸運運輸;如從上海發(fā)往北京、廣東、武漢等較遠的一二線城市一般走空運;需要注意的事(shì),稍微偏遠的城市要考慮當地機場的配置(沒(méi)有含氧倉飛機)和機場管控(不允許往外運輸活體動物),出現此類情況需要用專車將(jiāng)小鼠運輸到附近其它城市去走空運,這(zhè)樣成(chéng)本就(jiù)會(huì)比較高。
3.孕期小鼠可以運輸嗎?
不建議長(cháng)途運輸懷孕後(hòu)期和哺乳中的母鼠,以防發(fā)生流産或食仔。幼鼠如需長(cháng)途運輸,最好(hǎo)等離乳飼養至4周齡以上再安排發(fā)運。
4.運輸後(hòu)小鼠可以直接用于實驗嗎?如不可以,需要多久?
不可以,需要給予足夠的适應期來從運輸應激中恢複。爲了檢查動物體重從運輸應激中恢複的時(shí)間,研究人員對(duì)小鼠和大鼠的體重進(jìn)行了同齡測定,并對(duì)體重變化作出描述。研究中的小鼠到達目的地後(hòu)立即轉移至具有适宜溫度和濕度的飼養設施,小鼠體重在第二天開(kāi)始恢複,三天後(hòu)幾乎就(jiù)可以達到之前的正常水平了[6]。
大鼠與小鼠運輸前後(hòu)體重變化[3]
5.動物如何有效并快速恢複?
在補充能(néng)量和水分的基礎上,選擇有抗應激作用的氨基酸和維生素制成(chéng)的凝膠狀營養補充劑,并采用運輸同步幹預方式觀察,結果表明營養幹預縮短了應激小鼠WBC和血清GLU、β-EP、IL2水平恢複至正常水平所需時(shí)間。由此得知,在運輸過(guò)程中适當添加凝膠可以有效緩解小鼠的運輸應激,且達到補充能(néng)量、營養等目的。
6.運輸後(hòu)的動物,需要檢疫才可以進(jìn)入動物房嗎?
一般經(jīng)過(guò)運輸的小鼠不能(néng)直接進(jìn)入SPF級動物房,需要進(jìn)行送檢,若無特定病原菌感染,即需要保證健康來源的前提下,方可送入動物房。
7.哪些小鼠不能(néng)直接運輸?
接種(zhǒng)了有害物質(例如人類病原體、緻癌物等)不能(néng)在正常情況下運輸。這(zhè)種(zhǒng)動物被認爲是危險的。如必須運輸需申請特殊許可并具備運輸條件。
長(cháng)期以來,實驗動物在運輸過(guò)程中多處于條件較差的環境中,人們在觀念上對(duì)于動物在運輸過(guò)程中的應激反應影響實驗結果的現象沒(méi)有給予足夠重視。但是随著(zhe)生命科學(xué)的發(fā)展,研究領域對(duì)于實驗動物質量提出了更高的要求,隻有減少動物運輸過(guò)程中的各種(zhǒng)内外部條件影響,才能(néng)保證實驗動物自身的健康,以及減少對(duì)實驗數據、結果的影響。