Summary
虽然已知的模型,豚鼠目前代表在实验动物科学的细分市场,有限的数据可在大多数程序的执行。在这里,我们介绍四种不同的方式在体内血液采样技术的非终端无论是有意识或麻醉的豚鼠。
Abstract
豚鼠拥有多种生物相似性和人类进行验证实验动物模型1-3。然而,使用豚鼠的目前代表的研究和描述性数据相对窄的区域上的特定方法是相应稀少。豚鼠的解剖学特征是从其他啮齿类动物模型略有不同,因此抽样技术调制,以适应物种特异性差异, 如 ,相对于小鼠和大鼠中,有必要获得足够的和高质量的样本。由于长期和短期的体内研究往往需要反复采血技术的选择,应很好地考虑,以减少动物的紧张和不适,也能保证生存,以及符合样本容量和可访问性的要求。静脉血液样本可在多个豚鼠如网而得到。中,隐和颈脉,每片含有利有弊技术4,5。在这里,我们提出了四种不同的采血技术无论是有意识或麻醉的豚鼠。该程序是所有的非终端程序提供的样品体积和样品的数量不超过在实验室动物6采血准则。所有描述的方法已经被彻底的测试和应用重复体内血液取样研究在我们的研究设施。
Introduction
豚鼠是一种宝贵而有效的实验动物模型,由于一些生物相似于人类如维生素C,相当于血浆脂蛋白代谢酶和脂蛋白的配置文件,以及共享的相似性与人类胎盘和膳食供应的要求产前发展1-3,7,8。这使豚鼠一个有吸引力的和合适的模型用于研究饮食有关的疾病,如非酒精性脂肪肝疾病,心血管疾病和维生素C缺乏推定的效果,而且还例如效应的影响。上显影产妇饮食干预后代。
反复采血,常常需要在长期和短期的体内研究。由于种属特异性的解剖结构差异的抽样技术的调制是必要的,以便获取在豚鼠的血液样本相比其他啮齿类动物模型3,9。这种技术允许重复的少量血液(100-400微升), 如样品。来确定血浆中的生化标志物。如果甚至更小的样本大小是足够的(50-100微升),这可以很容易地通过穿孔的耳静脉取。这种技术也可以进行有意识的动物,测定血糖10,11时是有用的,例如。从颈静脉取样允许收集更大量的血液(1-2毫升),但需要麻醉。
在这里,我们提出了四种不同的采血技术无论是有意识或麻醉的豚鼠。在procedures均为非终端程序提供的样品体积和样品的数量不超过在实验室动物6采血准则。正是在良好的科学的利益和动物福利,压力应保持在最低限度。因此,只有训练有素和有能力的个人应当履行动物的程序。
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Protocol
所显示的程序,是根据食品,农业和渔业部根据批准的丹麦动物实验督察协议执行。
1,采血从侧隐或跗骨静脉
- 执行此过程无需麻醉和一名调查员,人们处理的豚鼠,一个采集样品的帮助。
- 剃后腿跗区域与一个电动剃须刀,直到该脉是可见的。确保该区域足够大,以避免毛皮与穿刺部位干涉。
- 放置在温水中洗澡的后腿轻轻揉搓小腿,使血管更加扩张和明显。
- 用一块干净的毛巾将脚消毒穿刺部位用纱布或棉签蘸70%的酒精。
- 抑制豚鼠和延伸后腿向下,同时施加温和的压力正上方膝关节吨o为瘀。
- 使用21G针头或柳叶刀刺破静脉。收集血液,例如 ,通过使用一个集合或毛细管。轻轻地操纵腿部,以帮助血液流动。
- 发布瘀,一旦样品已经获得。申请一块纱布或药棉轻轻压在穿刺部位,直到出血停止。
- 返回动物的笼子和显示器5-10分钟,以确保止血。
从耳静脉2采血
- 无需麻醉单独或最好是执行此过程有一个同事的帮助。
- 用消毒纱布或棉签蘸70%的酒精耳朵的背水面。
- 适用于光压到耳朵的基极提供淤滞。
- 使用21G针头或柳叶刀穿刺静脉,并采集血液。
- 发布瘀,一旦样品已经获得,应用纱布或脱脂棉与GEntle压力,穿刺部位,直到出血停止。
- 返回动物的笼子和显示器5-10分钟,以确保止血。
3,血液采样,从颈静脉
- 开展利用一个额外的调查员的帮助下这个程序; 1处理的豚鼠和一个收集样品。
- 麻醉豚鼠用合适的麻醉剂,此过程的整个期间。噻环乙胺的混合物(0.93毫克/千克),zolazepam(0.93毫克/千克),甲苯噻嗪(1.49毫克/千克)和布托啡诺(0.06毫克/千克),都可以使用。
- 将麻醉豚鼠在它的后面,轻轻地缩回前肢尾端。
- 刮和消毒( 例如 ,用70%酒精)的颈部腹侧部。
- 外套与肝素或EDTA之前于采样,以减少凝血的风险的注射器。
- 触诊锁骨,并插入一个25克(或23 G)针安装在1毫升注射器AP近因1厘米横向中线在肩关节的水平。保持在注射器中略微向上和内侧角而施加一轻微的负压。避免损坏底层结构为颈内静脉位于比较肤浅。倾斜豚鼠的脖子微微向后,以提供静脉淤滞增加。
- 释放时获得的血液样品时,前腿和减轻瘀针缩回之前。使用干燥的纱布或药棉,以温和的压力施加到穿刺部位。
- 返回动物恢复笼和监控,以确保止血和麻醉恢复期。
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Representative Results
四种不同的方法来在任一有意识或麻醉的豚鼠非末端体内采血技术已经提出了图1示出了在豚鼠和可能的穿刺部位的横向隐和跗静脉的过程。耳静脉上的豚鼠耳的背侧表面可见被示于图2中这些静脉,可用于血液采样时只需要非常小的体积。豚鼠的颈静脉采血的位置显示在图3。颈静脉的课程由按建议的穿刺点最上面的箭头指向的箭头所示。
图1在豚鼠横向隐和跗静脉的图像显示了过程和穿刺部位的血液采样从侧向隐静脉(上箭头)或跗静脉(下箭头)中的豚鼠。
图2:耳静脉。此图片说明耳静脉(箭头)对豚鼠耳背侧表面可见。这些静脉,可用于血液采样时只需要非常小的体积。
豚鼠的颈静脉采血的图3的位置,这说明了豚鼠的位置和穿刺部位的颈静脉采血。箭头表示颈静脉与朝向被推穿刺部位的最上箭头指向的过程。
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Discussion
相比于小鼠和大鼠,豚鼠是可怕的性质,必须将球接近并为了减少应力正确处理。但从动物福利的角度,谨慎行事,自然是一个优先事项;然而,这也将减少对所收集的数据,例如焦虑相关的效应的风险。增加血液中糖皮质激素的水平和葡萄糖12。同样,每天处理会,观察者的动物,以正常的程序,并且可以用于进一步降低应力。在一个特定的血液采样技术的实用技能应该先观察有经验的操作,之后进行受监管的技术能力,直到达到获得。所选择的方法应该最好既减轻压力和不适感降到最低,但也能确保生存,以及符合样本容量和可访问性的要求。对于所有提交采血方法无菌技术要用于减少感染的风险,并确保收集未污染样品。
图示的方法来采血确保动物的生存条件是样品的体积和频率根据准则来实现并全部可在短期和长期的研究6施加重复取样。这能实现一致的监控个体动物的一段时间内特此减少符合3R的“(减小)方差和包括动物数13,14。这里介绍的技术有获得样品体积(几微升至1-2毫升),这应该是前开始实验不同的考虑范围。虽然采集的血液从非麻醉豚鼠颈静脉程序已经说明12,我们强烈建议使用麻醉,以减轻压力和不适,尽可能。当这样做时,麻醉的选择应该要小心Ÿ解决,并指出,豚鼠是出了名的难麻醉并显示麻醉剂相当大的变化效果,以及对引起呼吸抑制15,16很高的灵敏度。在豚鼠颈静脉既不可见,也可扪及瘀/静脉扩张的减少可能会增加采样困难,因此一般建议,以避免在麻醉混合血管收缩剂。此外,特定anaesthetizing剂,其可以与所期望的数据采集,例如干扰的已知作用,心血管作用和/或增加的血糖水平以下α2 -啮齿类动物激动剂的行为,应评估16,17。用吸入麻醉的如异氟醚也可以是一种选择,但是作为插管豚鼠是一个非常困难的任务,必须小心,以避免由吸入面罩干扰与头部/颈部的位置,因为这可能complic吃了不必要的程序。还需要进行心脏穿刺,可以提供更大的样本量广义麻醉如 ,通过吸入。然而,心脏穿刺是一个终端程序,因此并不适用于重复采样,并且不会进一步描述。
可能会出现以下的静脉穿刺可能造成的不利影响,如出血,瘀斑,血栓形成,感染和瘢痕。在我们的经验中,豚鼠不表现出这种不希望的并发症的风险增加相比,条件是在当前的手稿中描述的方法完成其它啮齿类动物模型。作为颈静脉不能从外表面显现,这是非常重要的,以事先解除瘀到抽出针头,并提供足够的止血,以便最大限度地减少周围静脉出血和淤血风险。在不良反应事件,治疗应始终从负责兽医物体追捧narian。为了获得良好的动物福利和科学的原因,认真考虑必须考虑到的样本量和频率,并选择采样技术的综合效应。所有描述的采血技术已经过全面测试,并申请在体内血液采样在我们的研究机构的研究反复。
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Disclosures
作者什么都没有透露。所有的程序批准了丹麦的动物实验法,这是按照欧洲公约ETS 123局。
Acknowledgments
我们承认安妮B.斯腾森,伊丽莎白五安徒生,贝琳达二Bringtoft和动物管理员在实验医学,腓特烈校园,健康与医疗科学学院,丹麦哥本哈根大学的系的娴熟援助。雅各Lønholdt是感谢在拍摄过程他出色的技术援助。本研究是在部分地由LIFEPHARM中心体内药理学与哥本哈根大学的支持。
Materials
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Electric shaver | Wella (Contura), Denmark | 273207 | Alternative product may be used. Multiple suppliers |
Syringes | B.Braun-Omnifix-F, Germany | 9161406V | Alternative product may be used. Multiple suppliers |
Needles | BD Microlance, Spain | 301156 | Alternative product may be used. Multiple suppliers |
Microvette collection tube | Sarstedt, D-51588Nümbrecht, Germany | 201,288,100 | Alternative product may be used. Multiple suppliers |
Accu-Check analyzer | Roche A/S Diagnostics, Denmark | Alternative product may be used. Multiple suppliers | |
Heparin 5000 IE/ml | LEO Pharma, Denmark | Alternative product may be used. Multiple suppliers | |
Anesthesia | Zoletil 50, Chemvet, Denmark | Alternative product may be used. Multiple suppliers | |
Anesthesia | Narcoxyl vet 20 mg/ml, Intervet, Denmark | Alternative product may be used. Multiple suppliers | |
Anesthesia | Torbugesic vet 10 mg/ml, Scanvet, Denmark | Alternative product may be used. Multiple suppliers | |
Neutral eye ointment | Alternative product may be used. Multiple suppliers | ||
Gauze or a cotton swab | Alternative product may be used. Multiple suppliers | ||
Disinfectant (70% alcohol) | Alternative product may be used. Multiple suppliers |
References
- DeOgburn, R., et al. Effects of increased dietary cholesterol with carbohydrate restriction on hepatic lipid metabolism in Guinea pigs. Comp.Med. 62 (2), 109-115 (2012).
- Fernandez, M., Volek, J. S. Guinea pigs a suitable animal model to study lipoprotein metabolism, atherosclerosis and inflammation. Nutr Metab (Lond). 3 (17), (2006).
- Frikke-Schmidt, H., Tveden-Nyborg, P., Birck, M. M., Lykkesfeldt, J. High dietary fat and cholesterol exacerbates chronic vitamin C deficiency in guinea pigs. Br J Nutr. 105 (1), 54-61 (2011).
- Hem, A., Smith, A. J., Solberg, P. Saphenous vein puncture for blood sampling of the mouse, rat, hamster, gerbil, guinea pig, ferret and mink. Lab Anim. 32 (4), 364-368 (1998).
- Parasuraman, S., Raveendran, R., Kesavan, R. Blood sample collection in small laboratory animals. J Pharmacol Pharmacother. 1 (2), 87-93 (2010).
- Guillen, J.
FELASA guidelines and recommendations. J Am Assoc Lab Anim Sci. 51 (3), 311-321 (2012). - Ye, P., Cheah, I. K., Halliwell, B. High fat diets and pathology in the guinea pig Atherosclerosis or liver damage. Biochim Biophys Acta. 1832 (2), 355-364 (2013).
- Tveden-Nyborg, P., et al. Maternal vitamin C deficiency during pregnancy persistently impairs hippocampal neurogenesis in offspring of guinea pigs. PLoS One. 7 (10), 12-18391 (2012).
- Schjoldager, J. G., Tveden-Nyborg, P., Lykkesfeldt, J. Prolonged maternal vitamin C deficiency overrides preferential fetal ascorbate transport but does not influence perinatal survival in guinea pigs. Br J Nutr. 110 (9), 1573-1579 (2013).
- Greulich, S., et al. Secretory products of guinea pig epicardial fat induce insulin resistance and impair primary adult rat cardiomyocyte function. J Cell Mol Med. 15 (11), 2399-2410 (2011).
- Swifka, J., Weiss, J., Addicks, K., Eckel, J., Rosen, P. Epicardial fat from guinea pig a model to study the paracrine network of interactions between epicardial fat and myocardium. Cardiovasc Drugs Ther. 22 (2), 107-114 (2008).
- Pilny, A. A.
Clinical hematology of rodent species. Vet.Clin North Am Exot Anim Pract. 11 (3), 523-vii (2008). - Franco, N. H., Olsson, I. A. Scientists and the 3Rs: attitudes to animal use in biomedical research and the effect of mandatory training in laboratory animal science. Lab Anim. 48 (1), 50-60 (2014).
- Van, L. J., et al. eAssessing the application of the 3Rs a survey among animal welfare officers in The Netherlands. Lab Anim. 47 (3), 210-219 (2013).
- Sloan, R. C., et al. High doses of ketamine-xylazine anesthesia reduce cardiac ischemia-reperfusion injury in guinea pigs. J Am Assoc Lab Anim Sci. 50 (3), 349-354 (2011).
- Jacobson, C. A. A novel anaesthetic regimen for surgical procedures in guinea pigs. Lab Anim. 35 (3), 271-276 (2001).
- Saha, J. K., Xia, J., Grondin, J. M., Engle, S. K., Jakubowski, J. A. Acute hyperglycemia induced by ketamine xylazine anesthesia in rats mechanisms and implications for preclinical models. Exp Biol Med(Maywood). 230 (10), 777-784 (2005).