Summary
Her beskriver vi en håndopdrætsmetode til opdræt af silkeaber i en dyrekuvøse. Denne metode øger i høj grad overlevelsesraten for marmosetbørn, hvilket giver mulighed for at studere udviklingen af marmosetbørn med lignende genetiske baggrunde opvokset i forskellige postnatale miljøer.
Abstract
Den almindelige silkeaber (Callithrix jacchus) er en lille og meget social New World abe med høje reproduktionshastigheder, som har vist sig at være en overbevisende ikke-menneskelig primatmodel for biomedicinsk og neurovidenskabelig forskning. Nogle kvinder føder trillinger; Forældrene kan dog ikke opdrage dem alle. For at redde disse spædbørn har vi udviklet en håndopdrætsmetode til opdræt af nyfødte silkeaber. I denne protokol beskriver vi fødevarens formel, tidspunktet for fodring, konfigurationen af temperatur og fugtighed samt tilpasningen af de håndopdrættede spædbørn til kolonimiljøet. Denne håndopdrætsmetode øger signifikant overlevelsesraten for silkeaber spædbørn (uden håndopdræt: 45%; med håndopdræt: 86%) og giver mulighed for at studere udviklingen af silkeaber med lignende genetisk baggrund opvokset i forskellige postnatale miljøer. Da metoden er praktisk og nem at bruge, forventer vi, at den også kan anvendes på andre laboratorier, der arbejder med almindelige silkeaber.
Introduction
Silkeaben (Callithrix jacchus) er en lille og trælevende abe fra den nye verden, der stammer fra Syd- og Mellemamerika. Brugen af silkeaber i biomedicinsk forskning er vokset hurtigt i løbet af de sidste årtier på grund af flere vigtige fordele ved silkeaber sammenlignet med andre ikke-menneskelige primater (NHP'er), herunder deres mindre kropsstørrelse, lettere håndtering og avl i fangenskab, kortere drægtighedstid, tidligere kønsmodning og lavere zoonotiske risici 1,2,3,4,5,6 . Den fælles silkeaber har en lignende hjernestruktur og hjernefunktion som mennesker og viser et rigt repertoire af vokaliseringer og meget social adfærd med rige følelser. Det er en overbevisende NHP-model til forskellige typer neurovidenskabelige undersøgelser, såsom undersøgelser af sensorisk behandling 7,8,9,10,11,12,13,14, vokalkommunikation 15,16,17,18,19, modeller af rygmarvsskade 20,21,22,23, Parkinsons sygdom 24,25,26,27,28 og aldersrelaterede sygdomme 29. Sammenlignet med andre NHP'er har den almindelige silkeaber en relativt høj reproduktionshastighed, hvilket potentielt er nyttigt til transgen modifikation30,31,32. Denne primat anvendes også i vid udstrækning i farmakologi, angiografi og patogen- og immunundersøgelser 33,34,35,36,37,38,39. Udbuddet af silkeaber er imidlertid fortsat meget begrænset, især i Kina, og kan ikke opfylde de hurtigt voksende behov for videnskabelig forskning.
I silkeabekolonier fodres de voksne dyr en eller to gange om dagen, og nogle få institutioner ændrer kosten for unge silkeaber40. Generelt griber silkeaber normalt fast på faderens eller ældre søskendes krop til daglig pleje og afleveres til moderen flere gange om dagen for mælk. Nogle kvindelige silkeaber føder trillinger, og i dette tilfælde kan et eller to spædbørn ikke overleve på grund af mangel på mælk; Desuden tager nogle forældre sig ikke af deres spædbørn, fordi de mangler ammeerfaring eller af andre ukendte årsager. Dette er et stort tab for mange laboratorier. Nogle få undersøgelser har rapporteret metoder til ernæringsstyring for voksne silkeaber i fangenskabsindstillinger 40,41,42 ved hjælp af fødevarer og formler med forskellige makronæringsstofsammensætninger, vitaminer og mineraler samt forskellige fodringsprotokoller til berigelse (moset, geleret, renset eller dåse)2,41. En tidligere undersøgelse rapporterede en samarbejdsopdrætsmetode for silkeaber43, hvor plejepersonale tager et spædbarn om dagen, håndfodrer det hele dagen og bytter det til en anden af trillingerne den næste dag. Selvom denne metode gør det muligt for spædbørnene at have forældrepleje, kræver det en erfaren omsorgsperson at gribe spædbarnet fra forældrenes krop hver dag og er arbejdskrævende. Indtil videre har ingen undersøgelse rapporteret en detaljeret, trin-for-trin håndopdrætsmetode til nyfødte silkeaber.
Målet med den aktuelle undersøgelse er at give en håndopdrætsmetode til dem, der er interesseret i silkeaberudvikling, men med begrænsede ressourcer. I modsætning til den tidligere kollaborative opdrætsmetode43 er den nuværende metode et alternativ, der forårsager mindre forstyrrelse af spædbarnets familie og er let at lære. Baseret på de grundlæggende regler for amning og 5 års praksis beskriver dette papir en håndopdrætsmetode til opdræt af spædbarnsmaber, der omfatter tilberedning af maden, en tidsplan for fodring, konfigurationen af temperaturen og fugtigheden i dyrekubatoren samt tilpasningen af spædbarnet til kolonimiljøet.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Alle eksperimentelle procedurer blev godkendt af Animal Use and Care Committee of Zhejiang University og fulgte National Institutes of Health (NIH) retningslinjer.
1. Opstaldning og husdyrhold44
- Indstil kolonirummet med en 12 timer: 12 timers dag / natcyklus, temperaturen til 26-28 ° C og den relative luftfugtighed til 45% -55%.
- Par mandlige og kvindelige silkeaber ved 2-6 år, og hold dem i bur (850 mm x 800 mm x 800 mm) med tilstrækkelig plads og frisk luft med et 24 timers ventilationssystem.
- Sørg for hvilebrætter, gynger, siddepinde og hængekøjer i burene.
- Foder parret marmosets med ferskvand og 30-40 g mad to gange om dagen, herunder korn, æg, søde kartofler, honning, frugt, grøntsager og måltidorm.
BEMÆRK: Dyrlæger og eksperimenter skal inspicere dyreanlægget mindst en gang om dagen for at sikre, at eventuelle syge individer diagnosticeres og behandles straks.
2. Forberedelse før fødslen af marmoset spædbørn
- Pas på de gravide silkeaber
BEMÆRK: Undfangelsestidspunktet blev diagnosticeret ved palpering (typisk 10-20 dage efter starten af fosterperioden), og vi henviste også til dyrenes reproduktionshistorie.- Sørg for større plads og minimal menneskelig forstyrrelse for yngleparrene.
- Foder avlsparrene med ekstra mad såsom melorme, æg, yoghurt og tørret frugt for at garantere ernæring til hunnerne.
- Pas på og kontroller ofte de gravide silkeaber for at forberede sig på deres fødsel.
BEMÆRK: Marmosets drægtighedsperiode anslås til at være 148 dage ± 4,3 dage45.
- Forbered følgende emner: en dyrekuvøse (855 mm [B] x 470 mm [L] x 440 mm [H]), engangsblepusker (M / L-størrelser), babyservietter, plyslegetøj (figur 1A), legetøjsruller (figur 1B), klatrestativer (figur 1B), tæpper (10 cm x 10 cm, figur 1C) og en elektronisk vægt (præcision på 0,2 g, figur 1F).
BEMÆRK: For at undgå ophængning af dyr bør plyslegetøjet ikke have løkkestrukturer. - Tilberedning af føde- og foderapparater
- Forbered følgende ting: modermælkserstatning (egnet til 0-12 måneder), babyrispasta (egnet til 0-6 måneder), elkedel, bægerglas (100 ml), varmepude, plastvejeskål (80 mm x 80 mm x 22 mm, figur 1D), sterile centrifugerør (50 ml), sterile sterile engangssprøjter (1-5 ml), intravenøse injektorer (til specialfremstillede fodernipler) (figur 1E), og vatpinde (80-100 cm).
BEMÆRK: For at lave en brystvorte til fodring foretages et snit 1 cm fra enden af en intravenøs injektor, der er fastgjort til en sprøjte (figur 1E).
- Forbered følgende ting: modermælkserstatning (egnet til 0-12 måneder), babyrispasta (egnet til 0-6 måneder), elkedel, bægerglas (100 ml), varmepude, plastvejeskål (80 mm x 80 mm x 22 mm, figur 1D), sterile centrifugerør (50 ml), sterile sterile engangssprøjter (1-5 ml), intravenøse injektorer (til specialfremstillede fodernipler) (figur 1E), og vatpinde (80-100 cm).
- Forberedelse af optagelsesformular
- Forbered en formular, normalt flere sider lang, for hvert spædbarnssilkeaber til at registrere grundlæggende oplysninger såsom navn, fødselsdato, fødselsvægt, forældre, andre grundlæggende oplysninger af interesse såsom hovedomkreds og halelængde, avlsoplysninger såsom avlsdato og -tidspunkt, mængden (ml) af fødeindtagelsen, afføringstilstanden (ja / nej, hård/løs), og inkubatorens temperatur og fugtighed.
BEMÆRK: Normalt måles kropsvægten og registreres to gange om dagen, en gang før det første måltid og en gang før det sidste måltid.
- Forbered en formular, normalt flere sider lang, for hvert spædbarnssilkeaber til at registrere grundlæggende oplysninger såsom navn, fødselsdato, fødselsvægt, forældre, andre grundlæggende oplysninger af interesse såsom hovedomkreds og halelængde, avlsoplysninger såsom avlsdato og -tidspunkt, mængden (ml) af fødeindtagelsen, afføringstilstanden (ja / nej, hård/løs), og inkubatorens temperatur og fugtighed.
Figur 1: Billeder af genstandene i inkubatoren og fodringsværktøjer og tilbehør. A) Plysset legetøj B) legetøjsrulle- og klatrestativer C) tæppe D) vejeskål af plast E) intravenøs injektor og sprøjte med en specialfremstillet fodernippel; F) elektronisk vægt G) omsorgsperson med personlige værnemidler. Klik her for at se en større version af denne figur.
3. Procedure for håndopdræt
- Rengør og steriliser rummet forud for forfaldsdatoen.
- Spray hypochlorsyre eller 75% ethylalkohol på gulvet og bordet, lad det stå i 30 s, og tør derefter bordet og moppe gulvet.
- Indstil inkubatorens temperatur ved 35 °C og fugtigheden ved 40%. For at simulere grundtemperaturkravet hos silkeaber, som tabel 1 viser, skal inkubatortemperaturen normalt holdes på 35 °C før dag 14 efter fødslen og sænkes temperaturen med 0,5 °C hver 3. dag for at simulere det grundlæggende temperaturbehov hos silkeaber, som tabel 1 viser. Hold fugtigheden på 40% -45% inde i inkubatoren, som er tæt på kolonifugtigheden og holder pelsen af spædbørnene tørre.
- Flise en engangs ble pad til at dække chassis af inkubatoren.
- For at minimere spædbørnenes stress skal du lægge et par tæpper og overdådigt legetøj i inkubatoren forud for introduktionen af spædbarnssilkeaberne, som har tendens til at efterligne de voksne silkeaber.
OBS: Tæpperne og plyslegetøjet anbringes i yngleparrets hjemmebur i 1 døgn før brug. - Sæt silkeaberne i inkubatoren og læg dem på plyslegetøjet, når de er adskilt fra deres forældre i hjemmeburet.
BEMÆRK: For at undgå social isolation og i overensstemmelse med dyrevelfærd vælges generelt to spædbørn sammen til håndopdræt.- Brug steriliseret personligt beskyttelsesudstyr (PPE, figur 1G) før fodring.
- Varm et par tæpper op til 35 °C.
- Hold forsigtigt spædbarnssilkeaben med varme tæpper, og opnå dyrets vægt som fødselsvægt.
- Overfør spædbarnsmarmoleten ind i inkubatoren med varme tæpper.
- Tag optegnelser, som nævnt i trin 2.4.
- Bland fødevareingredienser og fodre silkeaberbarnet.
- 5 g modermælkserstatning opløses i 30 ml 50 °C kogt vand i et 50 ml sterilt centrifugeglas.
BEMÆRK: Silkeaber i forskellige postnatale aldre har brug for forskellige madopskrifter. Tabel 2 inkluderer de forskellige doser af modermælkserstatning, rispasta og vand i postnatale aldre fra P1 til P60. Doseringen er normalt nok i 1 dag. Bland ingredienserne før det første måltid, og opbevar resten af maden i et køleskab på 4 °C. Maden opvarmes til 30-35 °C for hvert måltid. - Tag 1 ml mad med en 1 ml sprøjte, og låg sprøjten med en specialfremstillet fodernippel.
BEMÆRK: Vælg en sprøjte af den rigtige størrelse i tabel 2. - Hold madtemperaturen på 30-35 °C med varmepuden.
- Varm hænderne før fodring, og hold forsigtigt spædbarnsmarmoset med et varmt tæppe i den ene hånd i inkubatoren.
- Sæt foderniplen i munden på spædbarnssilkeaben, mens hovedet på silkeaben holdes blødt med tommelfingeren og pegefingeren på omsorgspersonens holdhånd, og skub langsomt maden ud af sprøjten med konstant hastighed.
BEMÆRK: Skub aldrig maden hurtigere end silkeaberunden sluger. At skubbe hurtigt kan forårsage kvælning, med mad, der kommer ud fra næsen gennem halsen. Dette kan forårsage sygdomme som lungebetændelse, som endda kan føre til døden. Hvis maden flyder over, vil spædbarnsmarmoset kæmpe. Når dette sker, skal du stoppe med at fodre og tørre maden forsigtigt af dyrets ansigt. Fortsæt med at fodre, når silkeaben begynder at opføre sig normalt.
- 5 g modermælkserstatning opløses i 30 ml 50 °C kogt vand i et 50 ml sterilt centrifugeglas.
- Når spædbarnet marmoset bruger en passende mængde mad, skal du tørre anus med en vatpind med varmt vand, som både renser anus og fremmer afføring.
- Overhold dyret i et par minutter, og kontroller dyrets bevægelse og afføring.
- Registrer fodringstiden, mængden (ml) af fødeindtagelsen, afføringstilstanden (ja / nej, hård / løs) og inkubatorens temperatur og fugtighed.
BEMÆRK: Pak silkeaben ind med varme tæpper under vejningen for at undgå, at barnet bliver koldt eller skadet. - Hold inkubatorens chassis rent ved at samle fast afføring eller skifte til en ny engangsblepude.
- Før P50 skal silkeaber fodres ved at følge trin 3.3-3.7, og doseringen af fødevareingredienser og fodringstiden og hyppigheden er vist i tabel 2.
- Fra P50 er silkeaber normalt klar til frivillig spisning.
- Brug vejeskåle af plast i stedet for sprøjter. Tilbered maden ved at blande fødevareingredienser direkte i skålen; se beløbene i tabel 2 .
- Sæt madskålen i inkubatoren, og fastgør bunden, hvis den vendes om. Overhold i et par minutter for at sikre, at silkeaberne spiser maden. For de første par gange skal du guide dyret til at spise frivilligt ved at lokke dyret til madskålen og lede munden til at røre ved maden flere gange.
BEMÆRK: Lad aldrig dyrets næse røre maden. Normalt lærer dyret frivilligt at spise om 1 dag.
4. Akklimatisering inden spædbarnsmabernes tilbagevenden til kolonien
BEMÆRK: Normalt er håndopdræt færdig, når silkeaberne lærer at spise selv. Der er et par tilpasningsprocedurer, der skal udføres, før de returneres til hjemmeburet i silkeabekolonien.
- Flyt spædbarnssilkeaberne fra dyrekubatoren til små bur (45 cm x 45 cm x 40 cm), der ligner et fuglebur. Hæng en vandflaske (50 ml) på hvert lille bur.
- Overfør de små bure med silkeaberne til kolonien, og placer dem tæt på familieburet.
- Foder spædbarnssilkeaberne separat med en plastikvejeskål i 1 uge, bland maden i henhold til de daglige opskrifter, der er tilberedt til hele kolonien.
- Lav en oversigt over kropsvægt og afføringsstatus en gang om dagen.
5. Silkeaber, der vender tilbage til familieburet
BEMÆRK: Efter at have boet i det lille bur i 7-10 dage, tilpasser silkeaberne sig normalt godt til kolonimiljøet og udviser ikke mere angst.
- Sæt silkeaberne tilbage i familieburet om morgenen.
- Overhold dyrene i mindst 15 minutter for at sikre, at der ikke bider, slås eller jages mellem familiemedlemmerne og de nyankomne.
BEMÆRK: Hvis der opstår, kamp eller jagt, skal du adskille spædbarnet fra de andre så hurtigt som muligt; og prøv at returnere spædbarnet til sin familie endnu en gang på en anden dag. Hvis fejlen opstår igen, skal du vælge en anden familie til at pleje den. De familiegrupper, der har rig forældreerfaring, er det første valg til pleje. Sæt et plyslegetøj i et nyt bur for at ledsage den spæde abe, hvis ingen familie accepterer det. - Stop med at fodre spædbarnssilkeaberne separat, og begynd at fodre dem ved hjælp af kosten til kolonien.
- Vær meget opmærksom på spædbarnsmarputets aktivitet i 1 uge efter, at de vender tilbage til familieburet.
- Mål silkeabernes kropsvægt hver 2. dag, og lav en rekord. Hvis de taber sig, skal du fodre dem med ekstra ernæringsmæssig mad med sprøjte i familieburet.
- Sørg for daglig pleje af spædbarnsmuderne, som for silkeaberne i kolonien.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Kropsvægt er et nøgleindeks for dyrs kropsudvikling og bruges som indikator for silkeabernes sundhedsstatus i denne protokol. I dette arbejde steg kropsvægten hos de håndopdrættede dyr gradvist med alderen (figur 2A, n = 16), svarende til vægten af nyfødte spædbørn i en tidligere undersøgelse46. For at minimere forstyrrelsen for ynglefamilierne i kolonien vejede vi ikke silkeaberne i kolonien hver dag. Vi fik fat i vægten af de forældreopfostrede dyr 1 måned efter fødslen og senere, og disse blev sammenlignet med vægten af de håndopdrættede spædbørn i samme alder. Der var ingen signifikante forskelle i kropsvægten mellem de forældreopdragne spædbørn og de håndopdrættede spædbørn (P30, håndopdrætsgruppe, 52,25 g ± 2,10 g, n = 18; kolonigruppe, 57,34 g ± 2,77 g, n = 7; t = -1, 3417, P = 0, 1928; P60, gruppe med håndopdræt, 91,76 g ± 3,44 g, kolonigruppe, 93,06 g ± 4,68 g; t = -0,2019, P = 0,8424; Elevens t-test) (figur 2B).
Figur 2: Kropsvægt for de håndopdrættede silkeaber og de forældreopdrættede silkeaber i kolonien . (A) legemsvægten af hvert håndopdrættet spædbarn. De grå linjer angiver individuelle kropsvægte, og den orange kurve angiver befolkningsgennemsnittet. (B) Sammenligning af kropsvægten mellem håndopdrættede spædbørn (orange) og forældreopdragne spædbørn (grøn) ved P30 og P60. De grå cirkler repræsenterer individer. Data vist som gennemsnit ± SEM. ns indikerer ingen signifikant forskel. Klik her for at se en større version af denne figur.
Tabel 1. Konfiguration af temperaturen i dyreinkubatoren. Klik her for at downloade denne tabel.
Tabel 2: Fodring opskrifter. Kolonnerne under "fødevareingredienser" angiver mælkeopskriften i 1 dag. For eksempel blander vi på postnatale dage 1-14 5 g babymælkepulver og 30 ml vand før det første måltid og tager 0,5-1,5 ml af denne mælk hver gang til fodring. Doserne af "babymælkepulver" og "rispasta" er til pulverformerne. Klik her for at downloade denne tabel.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Den fælles silkeaber er en meget nyttig NHP-model til biomedicinsk og neurovidenskabelig forskning. Marmosetressourcerne er imidlertid for begrænsede til at imødekomme de hurtigt voksende behov. I dette arbejde har vi udviklet en håndopdrætsmetode, der ikke kun øger overlevelsesraten for silkeaber, men også giver mulighed for at studere deres postnatale udvikling. Denne håndopdrætsmetode er praktisk og let at lære og er derfor let anvendelig til andre laboratorier, der arbejder med almindelige silkeaber.
Nogle medfødte defekter udvikler sig normalt i de første 2 uger af livet. Indtil nu har vi identificeret flere tilfælde af nyfødte silkeaber med medfødte defekter på øjenlåg, lunge, tarm og hjerne, og de overlever sjældent før P14. Derfor er P1-14 en kritisk periode for frasortering af sunde nyfødte silkeaber, der kan opdrættes ved håndopdrætsmetoden. Hertil kommer, at hvis spædbarnsmuder falder fra deres forældres krop på grund af uagtsomhed eller mangel på mælk, kan de ikke overleve. Således hjælper håndopdrætsmetoden med at redde deres liv. I dette arbejde, uden håndopdræt, var overlevelsesraten 45% (n = 13/29), og den steg til 86% (n = 25/29), efter at vi anvendte håndopdrætsmetoden.
Der er flere kritiske punkter at bemærke. Plejepersonalet skal være tålmodigt under fodring; Det er ikke godt at skubbe sprøjten for hurtigt, da det ikke tillader spædbarnsmaberne at sluge, hvilket kan føre til kvælning eller ileus og dermed forringe åndedrætssystemet eller fordøjelsessystemet hos dyrene. Plejepersonalet skal være blidt og stille under fodring for at minimere stress for spædbarnet, fordi stress kan påvirke tarmmikrobiomet betydeligt og er forbundet med kronisk diarré hos silkeaber47,48. Under håndopdræt skal alle mennesker i nærheden af silkeaberne opføre sig forsigtigt hele vejen igennem. Nogle gange åbner døren til inkubatoren i en fart pludselige høje lyde, som kan skræmme spædbørnene og føre til en stressreaktion.
Dyrenes kropsvægt skal overvåges hver dag, fordi kropsvægt er en nøgleindikator for et dyrs sundhedstilstand. Underfeeding, overfeeding, underernæring eller dyspepsi kan opdages hurtigt ved en ændring i kropsvægt. Det er tidligere blevet rapporteret, at silkeaber med lav kropsvægt er mere tilbøjelige til samtidige knogle- og gastrointestinale sygdomme49. Generelt forblev silkeabernes kropsvægt konstant i P1-5-stadiet og steg gradvist med 1-4 g pr. Dag, når håndopdrætsmetoden blev anvendt. Fra P5 og fremefter, hvis der ikke observeres nogen stigning eller et gradvist tab af kropsvægt over 2 dage, skal plejepersonalet være opmærksom og kontrollere fødevareingredienserne samt dyrenes kropstemperatur og udskillelsesstatus. Det er nyttigt at tilføje probiotika i dette tilfælde.
Det er ikke nødvendigt at fodre dyrene natten over. Vi forsøgte at fodre silkeaberne hver 2. time til 4 timer døgnet rundt og fandt ud af, at det ikke fremmede væksten af silkeaber (data ikke vist). Manglende tilstrækkelig motion eller overfeeding kan fremkalde metaboliske syndromer, såsom fedme, som har været forbundet med dyslipidæmi, ændret glukosemetabolisme og insulinresistens hos silkeaber50,51,52. Spædbørnene skal holdes varme under fodring og vejning, især i de første par dage efter fødslen. Vi fandt ud af, at et spædbarn havde diarré, efter at det blev forkølet; Diarré svækker hurtigt dyrets vitalitet og reducerer kropsvægten.
Grebstyrken og kropstemperaturen er de vigtigste indikatorer for sundhedsstatus hos silkeaber, og disse skal overvåges nøje. Når et spædbarn marmoset bliver fodret, griber det tæppet eller føderens finger. Grebstyrken svækkes normalt, når dyret har diarré. Når dette sker, bør man tilføje ærter-størrelse probiotika til fødevarer og fodre det berørte spædbarn i 3 dage, indtil diarré er væk. Hvis diarréen varer over 3 dage, bør man tilføje montmorillonit pulver i stedet for probiotika. I modsætning hertil, hvis spædbarnet er forstoppet, skal man forsigtigt tørre sin anus med en vatpind dyppet i varmt vand for at fremme afføring, og lactulose bør anvendes om nødvendigt. Derudover er kropstemperaturen på spædbarnsmarmoleten normalt højere end hos mennesker. Hvis dyrets temperatur er lavere end normalt, hvilket ofte er forbundet med en svækket grebstyrke, skal dyrets adfærd overvåges nøje og fodringen justeres derefter.
Når spædbarnsmøberne begynder at klatre, skal de være forsynet med klatrestativer og legetøjsruller i inkubatoren under opdrætterens tilsyn. Dyrene får lov til at øve klatring før og efter hvert måltid fra P25 og fremefter. På P50 kan silkeaberne klatre og hoppe godt, og det er en forudsætning for frivillig spisning. Spædbarnsmaber kan lide at slibe deres tænder ved at bide tæpper, overdådigt legetøj eller engangsblepuder, men disse kan danne små sløjfer, der truer deres liv på grund af selvkvælning. Derfor skal revne stykker og tråd rengøres straks for at undgå skader eller dødsfald.
Nogle gange kan fodringsproceduren ændres lidt på grund af forskelle i appetit, vitalitet og miljøforhold. Hvis et spædbarnssilkeaber er stærkt nok, vil det sandsynligvis begynde at øve klatring før P25, lære frivillig spisning før P50 og endda gå tilbage til familien før P60. I mellemtiden sænker vi temperaturen med 0,5 °C i inkubatoren hver dag eller hver 2. dag, så silkeaben kan tilpasse sig samme temperatur som i kolonien, før den til sidst går tilbage til buret. Hvis et spædbarnsmarmoset har dårlig appetit i en vis periode, skal der gives mindre mad pr. Måltid, men med en højere frekvens om dagen, og inkubatoren skal holdes varmere end kolonien i længere tid. I den aktuelle undersøgelse blev 88,9% (n = 16/18) af spædbørnene accepteret med succes af de biologiske forældre, 11,1% (n = 2/18) blev plejet af andre familier, og ingen blev afvist.
At studere unge silkeaber med forskellige familiestrukturer afslører forskelle i deres sociale og mentale udvikling; Faktisk former sociale interaktioner mellem forældre og børn og mellem jævnaldrende under udvikling potentielt social hjernefunktion53,54,55. Hvorvidt et eller to dyr udvælges til håndopdræt, afhænger derfor af forsøgets formål. Vores laboratorium håndopdrager normalt to spædbørn, hvis det er muligt, for både at opfylde dyrevelfærdskrav og hjælpe flere spædbørn med at overleve. Den kollaborative opdrætsmetode til silkeaber43 er også et godt valg. Håndopdrættede silkeaber med begrænsede forældreinteraktioner er muligvis ikke egnede til eksperimenter til undersøgelse af social adfærd.
Afslutningsvis giver håndopdrætsmetoden i den aktuelle undersøgelse instruktioner om, hvordan man fodrer silkeaber fra P1 til P60. Med denne protokol tager det ~ 15 minutter for en erfaren opdrætter at manuelt fodre et spædbarnssilkeaber. Den vellykkede operation afhænger af flere faktorer, herunder den korrekte temperatur på mad og miljø, fodringstid og teknik og udskillelse af dyrene efter måltider. Denne metode er mulig og nem at lære. Det er løbende blevet optimeret med 5 års praksis. Denne metode kan anvendes på andre laboratorier, der arbejder med almindelige silkeaber.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Forfatterne har ingen interessekonflikter at oplyse.
Acknowledgments
Forfatterne vil gerne takke Mingxuan Li for hans redigering af grammatikken og poleringen af den tidlige version af dette manuskript. Dette arbejde blev støttet af Zhejiang-provinsens naturvidenskabelige fond i Kina (LD22H090003); Natural Science Foundation of China (32170991 og 32071097), STI2030-store projekter 2021ZD0204100 (2021ZD0204101) og 2022ZD0205000 (2022ZD0205003); og MOE Frontier Science Center for Brain Science & Brain-Machine Integration, Zhejiang University.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| animal incubator | RCOM, Korea | MX - BL600N, 855 mm (W) x 470 mm (L) x 440 mm (H) | |
| baby milk powder | Meadjohnson, America | suitable for 0-12 months of age, executive standard - GB25596 | |
| baby rice paste | HEINZ, China | suitable for 0-6 months of age, executive standard - GB10769 | |
| baby wipes | babycare, China | soft | |
| beaker | ShuNiu, China | 100 mL | |
| blankets | Grace, China | 10 cm × 10 cm, soft | |
| climbing frame | WowWee, China | firm and no small circular structures | |
| disposable diaper pads | Hi Health Pet, China | either M or L size | |
| disposable sterile syringe | Cofoe, China | 1 mL, 2.5 mL, 3 mL, 5 mL, 10 mL | |
| electronic scale | YouSheng, China | measuring range from 0 to 6,000 g with precision of 0.2 g | |
| intravenous injector | HD, China | 0.55 mm x 20 mm needle | |
| kettle | FGA, China | warm-keeping kettle 1,500 mL | |
| lactulose | BELCOL, China | to solve constipation | |
| plastic weighing dish | SKSLAB, China | 80 mm x 80 mm x 22 mm, used as a bowl | |
| plush toy | Lebiyou, China | soft | |
| probiotic powder | G-Pet, China | to regulate gastrointestinal environment | |
| sterile centrifuge tube | NEST, China | 50 mL | |
| swab | OYEAH, China | 80 - 100 mm | |
| toy roller | WowWee, China | firm and no small circular structures |
References
- Miller, C. T., et al. Marmosets: A neuroscientific model of human social behavior. Neuron. 90 (2), 219-233 (2016).
- Ross, C. N., Colman, R., Power, M., Tardif, S. Marmoset metabolism, nutrition, and obesity. ILAR Journal. 61 (2-3), 179-187 (2020).
- Kishi, N., Sato, K., Sasaki, E., Okano, H. Common marmoset as a new model animal for neuroscience research and genome editing technology. Development, Growth & Differentiation. 56 (1), 53-62 (2014).
- Prins, N. W., et al. Common marmoset (Callithrix jacchus) as a primate model for behavioral neuroscience studies. Journal of Neuroscience Methods. 284, 35-46 (2017).
- Tokuno, H., Watson, C., Roberts, A., Sasaki, E., Okano, H.
- Hodges, J. K., Henderson, C., Hearn, J. P. Relationship between ovarian and placental steroid production during early pregnancy in the marmoset monkey (Callithrix jacchus). Journal of Reproduction and Fertility. 69 (2), 613-621 (1983).
- Troilo, D., Judge, S. J. Ocular development and visual deprivation myopia in the common marmoset (Callithrix jacchus). Vision Research. 33 (10), 1311-1324 (1993).
- Mitchell, J. F., Leopold, D. A. The marmoset monkey as a model for visual neuroscience. Neuroscience Research. 93, 20-46 (2015).
- Hung, C. C., et al. Functional MRI of visual responses in the awake, behaving marmoset. NeuroImage. 120, 1-11 (2015).
- Gao, L., Kostlan, K., Wang, Y., Wang, X. Distinct subthreshold mechanisms underlying rate-coding principles in primate auditory cortex. Neuron. 91 (4), 905-919 (2016).
- Gao, L., Wang, X. Subthreshold activity underlying the diversity and selectivity of the primary auditory cortex studied by intracellular recordings in awake marmosets. Cerebral Cortex. 29 (3), 994-1005 (2019).
- Gao, L., Wang, X. Intracellular neuronal recording in awake nonhuman primates. Nature Protocols. 15, 3615-3631 (2020).
- Wang, X., et al. Corticofugal modulation of temporal and rate representations in the inferior colliculus of the awake marmoset. Cerebral Cortex. 32 (18), 4080-4097 (2022).
- Wang, X., et al. Selective corticofugal modulation on sound processing in auditory thalamus of awake marmosets. Cerebral Cortex. 33 (7), 3372-3386 (2022).
- Kajikawa, Y., et al. Coding of FM sweep trains and twitter calls in area CM of marmoset auditory cortex. Hearing Research. 239 (1-2), 107-125 (2008).
- Choi, D., Bruderer, A. G., Werker, J. F., et al. Sensorimotor influences on speech perception in pre-babbling infants: Replication and extension of Bruderer et al. Psychonomic Bulletin & Review. 26 (4), 1388-1399 (2019).
- Eliades, S. J., Miller, C. T. Marmoset vocal communication: Behavior and neurobiology. Developmental Neurobiology. 77 (3), 286-299 (2017).
- Roy, S., Zhao, L., Wang, X. Distinct neural activities in premotor cortex during natural vocal behaviors in a New World primate, the common marmoset (Callithrix jacchus). Journal of Neuroscience. 36 (48), 12168-12179 (2016).
- Simões, C. S., et al. Activation of frontal neocortical areas by vocal production in marmosets. Frontiers in Integrative Neuroscience. 4, 123 (2010).
- Iwanami, A., et al. Transplantation of human neural stem cells for spinal cord injury in primates. Journal of Neuroscience Research. 80 (2), 182-190 (2005).
- Schorscher-Petcu, A., Dupré, A., Tribollet, E. Distribution of vasopressin and oxytocin binding sites in the brain and upper spinal cord of the common marmoset. Neuroscience Letters. 461 (3), 217-222 (2009).
- Bowes, C., Burish, M., Cerkevich, C., Kaas, J. Patterns of cortical reorganization in the adult marmoset after a cervical spinal cord injury. Journal of Comparative Neurology. 521 (15), 3451-3463 (2013).
- Kondo, T., et al. Histological and electrophysiological analysis of the corticospinal pathway to forelimb motoneurons in common marmosets. Neuroscience Research. 98, 35-44 (2015).
- Nash, J. E., et al. Antiparkinsonian actions of ifenprodil in the MPTP-lesioned marmoset model of Parkinson's disease. Experimental Neurology. 165 (1), 136-142 (2000).
- van Vliet, S. A., et al. Neuroprotective effects of modafinil in a marmoset Parkinson model: Behavioral and neurochemical aspects. Behavioural Pharmacology. 17 (5-6), 453-462 (2006).
- van Vliet, S. A., Vanwersch, R. A., Jongsma, M. J., Olivier, B., Philippens, I. H. Therapeutic effects of Delta9-THC and modafinil in a marmoset Parkinson model. European Neuropsychopharmacology. 18 (5), 383-389 (2008).
- Philippens, I. H., t Hart, B. A., Torres, G. The MPTP marmoset model of parkinsonism: a multi-purpose non-human primate model for neurodegenerative diseases. Drug Discovery Today. 15 (23-24), 985-990 (2010).
- Santana, M. B., et al. Spinal cord stimulation alleviates motor deficits in a primate model of Parkinson disease. Neuron. 84 (4), 716-722 (2014).
- Tardif, S. D., Mansfield, K. G., Ratnam, R., Ross, C. N., Ziegler, T. E. The marmoset as a model of aging and age-related diseases. ILAR Journal. 52 (1), 54-65 (2011).
- Sasaki, E., et al. Generation of transgenic non-human primates with germline transmission. Nature. 459, 523-527 (2009).
- Sasaki, E. Prospects for genetically modified non-human primate models, including the common marmoset. Neuroscience Research. 93, 110-115 (2015).
- Park, J. E., Sasaki, E. Assisted reproductive techniques and genetic manipulation in the common marmoset. ILAR Journal. 61 (2-3), 286-303 (2020).
- Smith, D., Trennery, P., Farningham, D., Klapwijk, J. The selection of marmoset monkeys (Callithrix jacchus) in pharmaceutical toxicology. Laboratory Animals. 35 (2), 117-130 (2001).
- Smith, T. E., Tomlinson, A. J., Mlotkiewicz, J. A., Abbott, D. H. Female marmoset monkeys (Callithrix jacchus) can be identified from the chemical composition of their scent marks. Chemical Senses. 26 (5), 449-458 (2001).
- Jagessar, S. A., et al. Induction of progressive demyelinating autoimmune encephalomyelitis in common marmoset monkeys using MOG34-56 peptide in incomplete freund adjuvant. Journal of Neuropathology and Experimental Neurology. 69 (4), 372-385 (2010).
- Kap, Y. S., Laman, J. D., 't Hart, B. A. Experimental autoimmune encephalomyelitis in the common marmoset, a bridge between rodent EAE and multiple sclerosis for immunotherapy development. Journal of Neuroimmune Pharmacology. 5 (2), 220-230 (2010).
- Carrion, R., Patterson, J. L. An animal model that reflects human disease: The common marmoset (Callithrix jacchus). Current Opinion in Virology. 2 (3), 357-362 (2012).
- Jagessar, S. A., et al. Overview of models, methods, and reagents developed for translational autoimmunity research in the common marmoset (Callithrix jacchus). Experimental Animals. 62 (3), 159-171 (2013).
- Feng, Z., et al. Biologically excretable aggregation-induced emission dots for visualizing through the marmosets intravitally: Horizons in future clinical nanomedicine. Advanced Materials. 33 (17), 2008123 (2021).
- Goodroe, A., et al. Current practices in nutrition management and disease incidence of common marmosets (Callithrix jacchus). Journal of Medical Primatology. 50 (3), 164-175 (2021).
- Power, M. L., Koutsos, L. Chapter 4 - Marmoset nutrition and dietary husbandry. The Common Marmoset in Captivity and Biomedical Research. Marini, R., Wachtman, L., Tardif, S., Mansfield, K., Fox, J. , Academic Press. Cambridge, MA. 63-76 (2019).
- Gore, M. A., et al. Callitrichid nutrition and food sensitivity. Journal of Medical Primatology. 30 (3), 179-184 (2001).
- Hearn, J. P., Burden, F. J.
- Cao, X., et al. Effect of a high estrogen level in early pregnancy on the development and behavior of marmoset offspring. ACS Omega. 7 (41), 36175-36183 (2022).
- Watakabe, A., et al. Application of viral vectors to the study of neural connectivities and neural circuits in the marmoset brain. Developmental Neurobiology. 77 (3), 354-372 (2017).
- Takahashi, D. Y., et al. The developmental dynamics of marmoset monkey vocal production. Science. 349 (6249), 734-738 (2015).
- Malukiewicz, J., et al. The gut microbiome of exudivorous marmosets in the wild and captivity. Scientific Reports. 12 (1), 5049 (2022).
- Shigeno, Y., et al. Comparison of gut microbiota composition between laboratory-bred marmosets (Callithrix jacchus) with chronic diarrhea and healthy animals using terminal restriction fragment length polymorphism analysis. Microbiology and Immunology. 62 (11), 702-710 (2018).
- Baxter, V. K., et al. Serum albumin and body weight as biomarkers for the antemortem identification of bone and gastrointestinal disease in the common marmoset. PLoS One. 8 (12), e82747 (2013).
- Tardif, S. D., et al. Characterization of obese phenotypes in a small nonhuman primate, the common marmoset (Callithrix jacchus). Obesity. 17 (8), 1499-1505 (2009).
- Wachtman, L. M., et al. Differential contribution of dietary fat and monosaccharide to metabolic syndrome in the common marmoset (Callithrix jacchus). Obesity. 19 (6), 1145-1156 (2011).
- Power, M. L., Ross, C. N., Schulkin, J., Ziegler, T. E., Tardif, S. D. Metabolic consequences of the early onset of obesity in common marmoset monkeys. Obesity. 21 (12), E592-E598 (2013).
- Shimizu, K., et al. Peer-social response in 4 juvenile marmosets represented the emotional development traits depending on family structure. Neuroscience Research. 65, S244 (2009).
- Schultz-Darken, N., Braun, K. M., Emborg, M. E. Neurobehavioral development of common marmoset monkeys. Developmental Psychobiology. 58 (2), 141-158 (2016).
- Gultekin, Y. B., Hage, S. R. Limiting parental feedback disrupts vocal development in marmoset monkeys. Nature Communications. 8, 14046 (2017).
