Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Biology
Click here for the English version

Biology

Handopfokmethode voor zijdeaapjes voor zuigelingen

Published: June 9, 2023 doi: 10.3791/65296
Automatic Translation
1,2, 1, 1,2, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1,2, 1,2, 1,2, 1, 1,3, 1,4, 1,2,4, 1,2,4
1Department of Neurology of the Second Affiliated Hospital and Interdisciplinary Institute of Neuroscience and Technology, School of Medicine, Zhejiang University, 2Key Laboratory of Biomedical Engineering of Ministry of Education, College of Biomedical Engineering and Instrument Science, Zhejiang University, 3Rehabilitation Medicine Center, Rehabilitation & Sports Medicine Research Institute of Zhejiang Province, Department of Rehabilitation Medicine, Zhejiang Provincial People’s Hospital, Affiliated People’s Hospital, Hangzhou Medical College, 4NHC and CAMS Key Laboratory of Medical Neurobiology, MOE Frontier Science Center for Brain Science and Brain-Machine Integration, School of Brain Science and Brain Medicine, Zhejiang University

Summary

Hier beschrijven we een methode voor het met de hand grootbrengen van zijdeaapjes in een broedmachine voor dieren. Deze methode verhoogt de overlevingskans van zijdeaapbaby's aanzienlijk, wat de mogelijkheid biedt om de ontwikkeling van zijdeaapbaby's met vergelijkbare genetische achtergronden te bestuderen die in verschillende postnatale omgevingen zijn grootgebracht.

Abstract

Het gewone zijdeaapje (Callithrix jacchus) is een kleine en zeer sociale aap uit de Nieuwe Wereld met hoge voortplantingssnelheden, waarvan is bewezen dat het een aantrekkelijk niet-menselijk primaatmodel is voor biomedisch en neurowetenschappelijk onderzoek. Sommige vrouwtjes baren een drieling; De ouders kunnen ze echter niet allemaal opvoeden. Om deze baby's te redden, hebben we een handopvoedingsmethode ontwikkeld voor het grootbrengen van pasgeboren zijdeaapjes. In dit protocol beschrijven we de formule van het voedsel, de tijd voor voeding, de configuratie van de temperatuur en vochtigheid, evenals de aanpassing van de met de hand grootgebrachte baby's aan de kolonieomgeving. Deze methode voor het grootbrengen met de hand verhoogt de overlevingskans van baby's met zijdeaapjes aanzienlijk (zonder handopvoeding: 45%; met handopfok: 86%) en biedt de mogelijkheid om de ontwikkeling te bestuderen van baby's met zijdeaapjes met een vergelijkbare genetische achtergrond die zijn opgegroeid in verschillende postnatale omgevingen. Omdat de methode praktisch en gebruiksvriendelijk is, verwachten we dat deze ook kan worden toegepast op andere laboratoria die met gewone zijdeaapjes werken.

Introduction

De gewone zijdeaap (Callithrix jacchus) is een aap uit de familie van de aapjes uit de Nieuwe Wereld. Het gebruik van zijdeaapjes in biomedisch onderzoek is de afgelopen decennia snel gegroeid vanwege een aantal belangrijke voordelen van zijdeaapjes in vergelijking met andere niet-menselijke primaten (NHP's), waaronder hun kleinere lichaamsgrootte, gemakkelijker hanteren en fokken in gevangenschap, kortere draagtijd, eerdere seksuele rijping en lagere zoönotische risico's 1,2,3,4,5,6 . De gewone zijdeaap heeft een vergelijkbare hersenstructuur en hersenfunctie als mensen en vertoont een rijk repertoire aan vocalisaties en zeer sociaal gedrag met rijke emoties. Het is een overtuigend NHP-model voor verschillende soorten neurowetenschappelijke studies, zoals studies over sensorische verwerking 7,8,9,10,11,12,13,14, vocale communicatie 15,16,17,18,19, modellen van ruggenmergletsel 20,21,22,23, de ziekte van Parkinson 24,25,26,27,28 en ouderdomsziekten 29. In vergelijking met andere NHP's heeft het gewone zijdeaapje een relatief hoge reproductiesnelheid, wat mogelijk nuttig is voor transgene modificatie30,31,32. Deze primaat wordt ook veel gebruikt in farmacologie, angiografie en pathogene en immuunstudies 33,34,35,36,37,38,39. Het aanbod van zijdeaapjes blijft echter zeer beperkt, vooral in China, en kan niet voldoen aan de snel groeiende behoeften van wetenschappelijk onderzoek.

In zijdeaapkolonies worden de volwassen dieren een of twee keer per dag gevoerd, en een paar instellingen veranderen het dieet voor juveniele zijdeaapjes40. Over het algemeen grijpen babyzijdeaapjes zich meestal stevig vast aan het lichaam van de vader of oudere broers en zussen voor dagelijkse verzorging en worden ze meerdere keren per dag aan de moeder overhandigd voor melk. Sommige vrouwelijke zijdeaapjes baren een drieling, en in dit geval kunnen een of twee baby's niet overleven door een gebrek aan melk; Bovendien zorgen sommige ouders niet voor hun baby's omdat ze geen ervaring hebben met borstvoeding of om andere onbekende redenen. Dit is een groot verlies voor veel laboratoria. Een paar onderzoeken hebben methoden gerapporteerd voor voedingsbeheer voor volwassen zijdeaapjes in gevangenschap 40,41,42 waarbij gebruik wordt gemaakt van voedingsmiddelen en formules met verschillende macronutriëntensamenstellingen, vitamines en mineralen, evenals verschillende voedingsprotocollen voor verrijking (gepureerd, gegeleerd, gezuiverd of ingeblikt)2,41. Een eerdere studie rapporteerde een collaboratieve opfokmethode voor zijdeaapjesdrieling43, waarbij verzorgers één baby per dag nemen, deze de hele dag door met de hand voeden en de volgende dag inwisselen voor een andere drieling. Hoewel deze methode de baby's in staat stelt om ouderlijke zorg te hebben, vereist het een ervaren verzorger om het kind elke dag uit het lichaam van de ouders te pakken en is het arbeidsintensief. Tot nu toe heeft geen enkele studie een gedetailleerde, stapsgewijze handopfokmethode voor pasgeboren zijdeaapjes gerapporteerd.

Het doel van de huidige studie is om een handopfokmethode te bieden voor diegenen die geïnteresseerd zijn in de ontwikkeling van zijdeaapjes, maar met beperkte middelen. In tegenstelling tot de vorige collaboratieve opfokmethode43 is de huidige methode een alternatief dat het gezin van het kind minder stoort en gemakkelijk te leren is. Op basis van de basisregels van borstvoeding en 5 jaar praktijk, beschrijft dit artikel een handopfokmethode voor het grootbrengen van babyzijdeaapjes, waaronder de bereiding van het voedsel, een tijdschema voor het voeren, de configuratie van de temperatuur en vochtigheid van de broedmachine, evenals de aanpassing van de jonge dieren aan de kolonieomgeving.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Alle experimentele procedures werden goedgekeurd door het Animal Use and Care Committee van de Zhejiang University en volgden de richtlijnen van de National Institutes of Health (NIH).

1. Huisvesting en veehouderij44

  1. Stel de koloniekamer in met een dag/nacht-cyclus van 12 uur:12 uur, de temperatuur op 26-28 °C en de relatieve luchtvochtigheid op 45%-55%.
  2. Koppel mannelijke en vrouwelijke zijdeaapjes op de leeftijd van 2-6 jaar en houd ze in kooien (850 mm x 800 mm x 800 mm) met voldoende ruimte en frisse lucht met een 24-uurs ventilatiesysteem.
  3. Zorg voor rustplanken, schommels, zitstokken en hangmatten in de kooien.
  4. Voer het paar zijdeaapjes met vers water en twee keer per dag 30-40 g voedsel, waaronder ontbijtgranen, eieren, zoete aardappelen, honing, fruit, groenten en meelwormen.
    OPMERKING: Dierenartsen en experimenteerders moeten de dierenfaciliteit minstens één keer per dag inspecteren om ervoor te zorgen dat zieke personen onmiddellijk worden gediagnosticeerd en behandeld.

2. Voorbereiding voor de geboorte van de zijdeaapjes

  1. Zorg voor de zwangere zijdeaapjes
    OPMERKING: Het tijdstip van conceptie werd gediagnosticeerd door palpatie (meestal 10-20 dagen na het begin van de embryonale periode), en we verwezen ook naar de reproductieve geschiedenis van de proefdieren.
    1. Zorg voor een grotere ruimte en minimale menselijke verstoring voor de broedparen.
    2. Voer de broedparen met extra voedsel zoals meelwormen, eieren, yoghurt en gedroogd fruit om voeding voor de vrouwtjes te garanderen.
    3. Verzorg en controleer regelmatig de zwangere zijdeaapjes om zich voor te bereiden op hun bevalling.
      OPMERKING: De draagtijd van het zijdeaapje wordt geschat op 148 dagen ± 4,3 dagen45.
  2. Bereid de volgende items voor: een broedmachine voor dieren (855 mm [B] x 470 mm [L] x 440 mm [H]), wegwerpluiers (M/L-maten), babydoekjes, knuffels (Figuur 1A), speelgoedrollen (Figuur 1B), klimrekken (Figuur 1B), dekens (10 cm х 10 cm, Figuur 1C) en een elektronische weegschaal (precisie van 0.2 g, Figuur 1F).
    NOTITIE: Om te voorkomen dat dieren worden opgehangen, mogen de knuffels geen lusstructuren hebben.
  3. Bereiding van voedsel en voedingsapparatuur
    1. Bereid de volgende items voor: babyvoeding (geschikt voor de leeftijd van 0-12 maanden), babyrijstpasta (geschikt voor de leeftijd van 0-6 maanden), waterkoker, beker (100 ml), verwarmingskussen, plastic weegschaaltje (80 mm x 80 mm x 22 mm, figuur 1D), steriele centrifugebuisjes (50 ml), steriele wegwerpspuiten (1-5 ml), intraveneuze injectoren (voor op maat gemaakte voedingsnippels) (figuur 1E), en wattenstaafjes (80-100 cm).
      OPMERKING: Om een speen te maken voor voeding, wordt een snede gemaakt op 1 cm van het uiteinde van een intraveneuze injector die aan een spuit is bevestigd (Figuur 1E).
  4. Voorbereiding van het opnameformulier
    1. Maak een formulier, meestal meerdere pagina's lang, voor elk babyzijdeaapje om basisinformatie vast te leggen, zoals de naam, geboortedatum, geboortegewicht, ouders, andere basisinformatie die van belang is, zoals de hoofdomtrek en staartlengte, fokinformatie zoals de broeddatum en -tijd, de hoeveelheid (ml) van de voedselinname, de ontlastingstoestand (ja/nee, hard/los), en de temperatuur en vochtigheid van de couveuse.
      OPMERKING: Gewoonlijk wordt het lichaamsgewicht twee keer per dag gemeten en geregistreerd, één keer voor de eerste maaltijd en één keer voor de laatste maaltijd.

Figure 1
Figuur 1: Foto's van de voorwerpen in de couveuse en de voedingshulpmiddelen en accessoires. (A) Pluche speelgoed; (B) speelgoedroller en speeltoestellen; (C) deken; D) weegschaaltje van kunststof; (E) intraveneuze injector en spuit met een op maat gemaakte voedingsnippel; F) elektronische weegschaal; (G) verzorger met persoonlijke beschermingsmiddelen. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

3. Procedure voor het met de hand grootbrengen

  1. Reinig en steriliseer de kamer voor de uitgerekende datum.
    1. Spuit hypochloorzuur of 75% ethylalcohol op de vloer en tafel, laat 30 seconden staan, veeg de tafel af en dweil de vloer.
  2. Stel de temperatuur van de incubator in op 35 °C en de luchtvochtigheid op 40%. Om de basistemperatuurbehoefte van zijdeaapjes voor zuigelingen te simuleren, zoals tabel 1 laat zien, houdt u de temperatuur van de couveuse vóór postnatale dag 14 (P14) gewoonlijk op 35 °C en verlaagt u vanaf P15 de temperatuur elke 3 dagen met 0,5 °C. Houd de luchtvochtigheid op 40%-45% in de couveuse, die dicht bij de kolonievochtigheid ligt en de vacht van de baby's droog houdt.
  3. Betegel een wegwerpluierkussen om het chassis van de couveuse te bedekken.
  4. Om de stress van de baby's te minimaliseren, legt u een paar dekens en knuffels in de couveuse voordat u de babyzijdeaapjes introduceert, die de neiging hebben om de volwassen zijdeaapjes na te bootsen.
    LET OP: De dekens en knuffels worden voor gebruik 1 dag in de thuiskooi van de broedparen gelegd.
  5. Leg de babyzijdeaapjes in de couveuse en plaats ze op de knuffels zodra ze gescheiden zijn van hun ouders in de thuiskooi.
    OPMERKING: Om sociaal isolement te voorkomen en in overeenstemming met het dierenwelzijn, worden over het algemeen twee baby's samen gekozen om met de hand te worden grootgebracht.
    1. Draag gesteriliseerde persoonlijke beschermingsmiddelen (PBM, figuur 1G) voordat u gaat voeden.
    2. Verwarm een paar dekens tot 35 °C.
    3. Houd het zijdeaapje voorzichtig vast met warme dekens en verkrijg het gewicht van het dier als geboortegewicht.
    4. Breng het zijdeaapje voor baby's over in de couveuse met warme dekens.
    5. Neem records, zoals vermeld in stap 2.4.
  6. Meng de voedselingrediënten en voed het babyzijdeaapje.
    1. Los 5 g babyvoeding op in 30 ml 50 °C gekookt water in een steriele centrifugebuis van 50 ml.
      OPMERKING: Babyzijdeaapjes op verschillende postnatale leeftijden hebben verschillende voedselrecepten nodig. Tabel 2 bevat de verschillende doseringen van babyvoeding, rijstpasta en water op postnatale leeftijd van P1 tot P60. De dosering is meestal voldoende voor 1 dag. Meng de ingrediënten voor de eerste maaltijd en bewaar de rest van het voedsel in een koelkast van 4 °C. Verwarm het voedsel voor elke maaltijd tot 30-35 °C.
    2. Neem 1 ml voedsel met een spuit van 1 ml en sluit de spuit af met een op maat gemaakte voedingsnippel.
      OPMERKING: Selecteer een spuit van de juiste maat, zie tabel 2.
    3. Houd de voedseltemperatuur op 30-35 °C met het verwarmingskussen.
    4. Verwarm de handen voor het voeden en houd het zijdeaapje voorzichtig met een warme deken in één hand in de couveuse.
    5. Plaats de speen in de mond van het baby-zijdeaapje terwijl de kop van het baby-zijdeaapje zachtjes wordt vastgehouden met de duim en wijsvinger van de vasthoudende hand van de verzorger, en duw het voedsel langzaam met een constante snelheid uit de spuit.
      NOTITIE: Duw het voedsel nooit sneller dan het babyzijdeaapje doorslikt. Snel duwen kan verstikking veroorzaken, waarbij voedsel via de keel uit de neus komt. Dit kan ziekten zoals longontsteking veroorzaken, wat zelfs tot de dood kan leiden. Als het voedsel overstroomt, zal het babyzijdeaapje het moeilijk hebben. Wanneer dit gebeurt, stop dan met voeren en veeg het voedsel voorzichtig van het gezicht van het dier. Ga door met voeden nadat het zijdeaapje zich normaal begint te gedragen.
  7. Nadat het babyzijdeaapje een juiste hoeveelheid voedsel heeft geconsumeerd, veegt u de anus af met een wattenstaafje met warm water, dat zowel de anus reinigt als de ontlasting bevordert.
  8. Observeer het dier een paar minuten en controleer de voortbeweging en ontlasting van het dier.
  9. Noteer de voedertijd, de hoeveelheid (ml) van de voedselinname, de ontlastingstoestand (ja/nee, hard/los) en de temperatuur en vochtigheid van de couveuse.
    NOTITIE: Wikkel het zijdeaapje tijdens het wegen in warme dekens om te voorkomen dat het kind het koud krijgt of gewond raakt.
  10. Houd het chassis van de couveuse schoon door vaste uitwerpselen op te zuigen of over te stappen op een nieuw wegwerpluierkussen.
  11. Voed het babyaapje vóór P50 volgens de stappen 3.3-3.7 en gebruik de dosering van voedselingrediënten en de voedertijd en -frequentie zoals aangegeven in tabel 2.
  12. Vanaf P50 is het babyzijdeaapje meestal klaar om vrijwillig te eten.
    1. Gebruik plastic weegschalen in plaats van spuiten. Bereid het voedsel voor door voedselingrediënten direct in het gerecht te mengen; zie tabel 2 voor de bedragen.
    2. Zet de voerbak in de broedmachine en zet de bodem vast voor het geval deze wordt omgedraaid. Observeer een paar minuten om er zeker van te zijn dat de babyzijdeaapjes het voedsel eten. Leid het dier de eerste paar keer om vrijwillig te eten door het dier naar de voerbak te lokken en zijn mond te leiden om het voedsel meerdere keren aan te raken.
      NOTITIE: Laat de neus van het dier nooit het voedsel raken. Meestal leert het dier in 1 dag vrijwillig te eten.

4. Acclimatisatie voor de terugkeer van de jonge zijdeaapjes naar de kolonie

OPMERKING: Meestal is de handopfok klaar wanneer de babyzijdeaapjes leren zelf te eten. Er zijn een paar aanpassingsprocedures die moeten worden uitgevoerd voordat ze worden teruggebracht naar de thuiskooi in de zijdeaapkolonie.

  1. Verplaats de babyzijdeaapjes van de broedmachine naar kleine kooien (45 cm x 45 cm x 40 cm), die vergelijkbaar zijn met een vogelkooi. Hang een waterfles (50 ml) aan elke kleine kooi.
  2. Breng de kleine kooien met de babyzijdeaapjes over naar de kolonie en plaats ze dicht bij de familiekooi.
  3. Voer de babyzijdeaapjes gedurende 1 week apart met een plastic weegschaal, waarbij u het voer mengt volgens de dagelijkse recepten die voor de hele kolonie zijn bereid.
  4. Noteer eenmaal per dag het lichaamsgewicht en de ontlastingsstatus.

5. Zijdeaapjes die terugkeren naar de familiekooi

OPMERKING: Na 7-10 dagen in de kleine kooi te hebben geleefd, passen de babyzijdeaapjes zich meestal goed aan de omgeving van de kolonie aan en vertonen ze geen angst meer.

  1. Zet de babyzijdeaapjes 's ochtends terug in de familiekooi.
  2. Observeer de dieren gedurende ten minste 15 minuten om er zeker van te zijn dat er geen bijten, vechten of jagen is tussen de gezinsleden en de nieuwkomers.
    OPMERKING: Als bijten, vechten of jagen optreedt, scheid het kind dan zo snel mogelijk van de anderen; en probeer het kind op een andere dag nog een keer terug te brengen naar zijn familie. Als de mislukking zich opnieuw voordoet, kies dan een ander gezin om het te koesteren. De gezinsgroepen met een rijke opvoedingservaring zijn de eerste keuze voor pleegzorg. Zet een knuffel in een nieuwe kooi om de baby-aap te vergezellen als geen enkele familie het accepteert.
  3. Stop met het apart voeren van de baby-zijdeaapjes en begin ze te voeden met het dieet voor de kolonie.
  4. Let goed op de activiteit van de babyzijdeaapjes gedurende 1 week nadat ze zijn teruggekeerd naar de familiekooi.
  5. Meet elke 2 dagen het lichaamsgewicht van de babyzijdeaapjes en maak een noteer. Als ze afvallen, geef ze dan extra voedzaam voedsel met een spuit in de familiekooi.
  6. Zorg voor de dagelijkse verzorging van de jonge zijdeaapjes, net als voor de zijdeaapjes in de kolonie.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Het lichaamsgewicht is een belangrijke indicator voor de ontwikkeling van het lichaam van dieren en wordt in dit protocol gebruikt als indicator voor de gezondheidstoestand van de zijdeaapjes. In dit werk nam het lichaamsgewicht van de met de hand grootgebrachte dieren geleidelijk toe met de leeftijd (Figuur 2A, n = 16), vergelijkbaar met het gewicht van pasgeboren baby's in een eerdere studie46. Om de overlast voor de broedfamilies in de kolonie tot een minimum te beperken, hebben we de jonge zijdeaapjes in de kolonie niet elke dag gewogen. We verkregen de gewichten van de door de ouders opgevoede dieren 1 maand na de geboorte en later, en deze werden vergeleken met de gewichten van de met de hand grootgebrachte baby's op dezelfde leeftijd. Er waren geen significante verschillen in het lichaamsgewicht tussen de door de ouders opgevoede zuigelingen en de met de hand opgevoede zuigelingen (P30, met de hand opgevoede groep, 52,25 g ± 2,10 g, n = 18; koloniegroep, 57,34 g ± 2,77 g, n = 7; t = −1,3417, P = 0,1928; P60, handopfokgroep, 91,76 g ± 3,44 g, koloniegroep, 93,06 g ± 4,68 g; t= −0,2019, P = 0,8424; Student's t-toets) (Figuur 2B).

Figure 2
Figuur 2: Lichaamsgewicht van de met de hand grootgebrachte zijdeaapjes en de door de ouders opgevoede exemplaren in de kolonie. (A) Het lichaamsgewicht van elke met de hand grootgebrachte baby. De grijze lijnen geven het individuele lichaamsgewicht aan en de oranje curve geeft het bevolkingsgemiddelde aan. (B) Vergelijking van het lichaamsgewicht tussen de met de hand opgevoede zuigelingen (oranje) en de door de ouders opgevoede zuigelingen (groen) op P30 en P60. De grijze cirkels staan voor individuen. Gegevens weergegeven als Gemiddelde ± SEM. ns geven geen significant verschil aan. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Tabel 1. Configuratie van de temperatuur in de broedmachine. Klik hier om deze tabel te downloaden.

Tabel 2: Voedingsrecepten. De kolommen onder "voedselingrediënten" geven het melkrecept voor 1 dag aan. Op postnatale dagen 1-14 mengen we bijvoorbeeld 5 g babymelkpoeder en 30 ml water voor de eerste maaltijd en nemen we elke keer 0,5-1,5 ml van deze melk voor de voeding. De doseringen van "babymelkpoeder" en "rijstpasta" zijn voor de poedervormen. Klik hier om deze tabel te downloaden.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Het zijdeaapje is een zeer bruikbaar NHP-model voor biomedisch en neurowetenschappelijk onderzoek. De middelen van zijdeaapjes zijn echter te beperkt om aan de snel groeiende behoeften te voldoen. In dit werk hebben we een handopvoedingsmethode ontwikkeld die niet alleen de overlevingskans van zijdeaapjes verhoogt, maar ook de mogelijkheid biedt om hun postnatale ontwikkeling te bestuderen. Deze methode voor het opfokken met de hand is praktisch en gemakkelijk te leren en is daarom gemakkelijk toepasbaar op andere laboratoria die met gewone zijdeaapjes werken.

Sommige aangeboren afwijkingen ontwikkelen zich meestal in de eerste 2 weken van het leven. Tot nu toe hebben we verschillende gevallen van pasgeboren zijdeaapjes geïdentificeerd met aangeboren defecten aan het ooglid, de longen, de darmen en de hersenen, en ze overleven zelden tot P14. Daarom is P1-14 een kritieke periode voor het uitfilteren van gezonde pasgeboren zijdeaapjes die kunnen worden grootgebracht door de handopfokmethode. Bovendien, als babyzijdeaapjes door nalatigheid of gebrek aan melk uit het lichaam van hun ouders vallen, kunnen ze niet overleven. Zo helpt de handopfokmethode om hun leven te redden. In dit werk, zonder handgrootbrengen, was het overlevingspercentage 45% (n = 13/29), en het nam toe tot 86% (n = 25/29) nadat we de handgrootfokmethode hadden toegepast.

Er zijn verschillende kritische punten om op te merken. De verzorgers moeten geduld hebben tijdens het voeren; Het is niet goed om de spuit te snel in te drukken, omdat de zijdeaapjes dan niet kunnen slikken, wat kan leiden tot verstikking of ileus en zo de luchtwegen of het spijsverteringsstelsel van de dieren kan aantasten. De verzorgers moeten zachtaardig en stil zijn tijdens het voeren om de stress voor de jonge dieren te minimaliseren, omdat stress het darmmicrobioom aanzienlijk kan beïnvloeden en in verband wordt gebracht met chronische diarree bij zijdeaapjes47,48. Tijdens de handopvoeding moeten alle mensen in de buurt van de baby-zijdeaapjes zich de hele tijd voorzichtig gedragen. Soms maakt het haastig openen van de deur van de couveuse plotselinge harde geluiden, die de baby's bang kunnen maken en tot een stressreactie kunnen leiden.

Het lichaamsgewicht van de dieren moet elke dag worden gecontroleerd, omdat het lichaamsgewicht een belangrijke indicator is voor de gezondheidstoestand van een dier. Ondervoeding, overvoeding, ondervoeding of dyspepsie kunnen snel worden opgespoord door een verandering in lichaamsgewicht. Eerder is gemeld dat zijdeaapjes met een laag lichaamsgewicht vatbaarder zijn voor gelijktijdige bot- en gastro-intestinale aandoeningen49. Over het algemeen bleef het lichaamsgewicht van de babyzijdeaapjes constant in het P1-5-stadium en nam het geleidelijk toe met 1-4 g per dag bij gebruik van de handopfokmethode. Vanaf P5 moeten de verzorgers, als er gedurende 2 dagen geen toename of geleidelijk gewichtsverlies wordt waargenomen, alert zijn en de voedselingrediënten controleren, evenals de lichaamstemperatuur en de uitscheidingsstatus van de dieren. Het is handig om in dit geval probiotica toe te voegen.

Het is niet nodig om de dieren 's nachts te voeren. We probeerden de babyzijdeaapjes elke 2 tot 4 uur de klok rond te voeden en ontdekten dat dit de groei van de babyzijdeaapjes niet bevorderde (gegevens niet getoond). Gebrek aan voldoende lichaamsbeweging of overvoeding kan metabole syndromen veroorzaken, zoals obesitas, dat in verband is gebracht met dyslipidemie, veranderd glucosemetabolisme en insulineresistentie bij zijdeaapjes50,51,52. De baby's moeten warm worden gehouden tijdens het voeden en wegen, vooral in de eerste dagen na de geboorte. We ontdekten dat een baby diarree had nadat het verkouden was geworden; Diarree verzwakt snel de vitaliteit van het dier en vermindert het lichaamsgewicht.

De grijpkracht en lichaamstemperatuur zijn de belangrijkste indicatoren van de gezondheidstoestand van zijdeaapjes voor baby's, en deze moeten zorgvuldig worden gecontroleerd. Telkens wanneer een babyzijdeaapje wordt gevoerd, grijpt het de deken of de vinger van de feeder vast. De grijpkracht wordt meestal verzwakt wanneer het dier diarree heeft. Zodra dit gebeurt, moet men probiotica ter grootte van een erwt aan het voer toevoegen en de getroffen baby gedurende 3 dagen voeden totdat de diarree is verdwenen. Als de diarree langer dan 3 dagen aanhoudt, moet men montmorillonietpoeder toevoegen in plaats van probiotica. Als het kind daarentegen verstopt is, moet men zijn anus voorzichtig afvegen met een wattenstaafje gedrenkt in warm water om de ontlasting te bevorderen, en lactulose moet indien nodig worden gebruikt. Bovendien is de lichaamstemperatuur van het babyzijdeaapje meestal hoger dan die van mensen. Als de temperatuur van het dier lager is dan normaal, wat vaak gepaard gaat met een verzwakte grijpkracht, moet het gedrag van het dier nauwlettend in de gaten worden gehouden en moet de voeding dienovereenkomstig worden aangepast.

Wanneer de babyzijdeaapjes beginnen te klimmen, moeten ze onder toezicht van de fokker worden voorzien van klimrekken en speelgoedrollen in de couveuse. De dieren mogen vanaf P25 voor en na elke maaltijd oefenen met klimmen. Bij P50 kunnen de babyzijdeaapjes goed klimmen en springen, en dit is een voorwaarde voor vrijwillig eten. Babyzijdeaapjes knarsen graag met hun tanden door in dekens, knuffels of wegwerpluiers te bijten, maar deze kunnen kleine lussen vormen die hun leven bedreigen als gevolg van zelfwurging. Daarom moeten gescheurde stukken en draad onmiddellijk worden schoongemaakt om verwondingen of sterfgevallen te voorkomen.

Soms kan de voedingsprocedure enigszins worden aangepast vanwege verschillen in eetlust, vitaliteit en omgevingsomstandigheden. Als een babyzijdeaapje sterk genoeg is, zal het waarschijnlijk beginnen met klimmen vóór P25, vrijwillig leren eten vóór P50 en zelfs teruggaan naar het gezin vóór P60. Ondertussen verlagen we de temperatuur in de couveuse elke dag of om de 2 dagen met 0,5 °C, zodat het babyzijdeaapje zich kan aanpassen aan dezelfde temperatuur als die in de kolonie voordat het uiteindelijk teruggaat naar de kooi. Als een babyzijdeaapje gedurende een bepaalde periode een slechte eetlust heeft, moet er minder voedsel per maaltijd worden verstrekt, maar met een hogere frequentie per dag, en moet de couveuse langer warmer worden gehouden dan de kolonie. In de huidige studie werd 88,9% (n = 16/18) van de zuigelingen met succes geaccepteerd door de biologische ouders, 11,1% (n = 2/18) werd opgevoed door andere gezinnen en geen enkele werd afgewezen.

Het bestuderen van juveniele zijdeaapjes met verschillende gezinsstructuren onthult verschillen in hun sociale en mentale ontwikkeling; Inderdaad, sociale interacties tussen ouders en kinderen en tussen leeftijdsgenoten tijdens de ontwikkeling kunnen mogelijk de sociale hersenfunctie vormgeven53,54,55. Of één of twee dieren worden geselecteerd voor het met de hand grootbrengen, hangt dus af van de doelstellingen van het experiment. Ons laboratorium voedt meestal twee baby's met de hand op, indien mogelijk, om zowel aan de eisen op het gebied van dierenwelzijn te voldoen als om meer baby's te helpen overleven. De collaboratieve opfokmethode voor zijdeaapjesdrieling 43 is ook een goede keuze. Met de hand grootgebrachte zijdeaapjes met beperkte ouderlijke interacties zijn mogelijk niet geschikt voor experimenten voor de studie van sociaal gedrag.

Concluderend geeft de handopfokmethode in de huidige studie instructies voor het voeren van babyzijdeaapjes van P1 tot P60. Met dit protocol duurt het ~15 minuten voor een ervaren fokker om handmatig één baby-zijdeaapje te voeren. De succesvolle werking hangt af van meerdere factoren, waaronder de juiste temperatuur van het voedsel en de omgeving, de voedertijd en -techniek, en de uitscheiding van de dieren na de maaltijd. Deze methode is haalbaar en gemakkelijk te leren. Het is voortdurend geoptimaliseerd met 5 jaar praktijk. Deze methode kan worden toegepast op andere laboratoria die met zijdeaapjes werken.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

De auteurs hebben geen belangenconflicten om bekend te maken.

Acknowledgments

De auteurs willen Mingxuan Li bedanken voor zijn redactie van de grammatica en het polijsten van de vroege versie van dit manuscript. Dit werk werd ondersteund door de Zhejiang Province Natural Science Foundation of China (LD22H090003); de Natural Science Foundation of China (32170991 en 32071097), STI2030-Major Projects 2021ZD0204100 (2021ZD0204101) en 2022ZD0205000 (2022ZD0205003); en het 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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Miller, C. T., et al. Marmosets: A neuroscientific model of human social behavior. Neuron. 90 (2), 219-233 (2016).
  2. Ross, C. N., Colman, R., Power, M., Tardif, S. Marmoset metabolism, nutrition, and obesity. ILAR Journal. 61 (2-3), 179-187 (2020).
  3. 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).
  4. 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).
  5. Tokuno, H., Watson, C., Roberts, A., Sasaki, E., Okano, H. Marmoset neuroscience. Neuroscience Research. 93, 1-2 (2015).
  6. 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).
  7. Troilo, D., Judge, S. J. Ocular development and visual deprivation myopia in the common marmoset (Callithrix jacchus). Vision Research. 33 (10), 1311-1324 (1993).
  8. Mitchell, J. F., Leopold, D. A. The marmoset monkey as a model for visual neuroscience. Neuroscience Research. 93, 20-46 (2015).
  9. Hung, C. C., et al. Functional MRI of visual responses in the awake, behaving marmoset. NeuroImage. 120, 1-11 (2015).
  10. 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).
  11. 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).
  12. Gao, L., Wang, X. Intracellular neuronal recording in awake nonhuman primates. Nature Protocols. 15, 3615-3631 (2020).
  13. 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).
  14. Wang, X., et al. Selective corticofugal modulation on sound processing in auditory thalamus of awake marmosets. Cerebral Cortex. 33 (7), 3372-3386 (2022).
  15. 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).
  16. 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).
  17. Eliades, S. J., Miller, C. T. Marmoset vocal communication: Behavior and neurobiology. Developmental Neurobiology. 77 (3), 286-299 (2017).
  18. 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).
  19. Simões, C. S., et al. Activation of frontal neocortical areas by vocal production in marmosets. Frontiers in Integrative Neuroscience. 4, 123 (2010).
  20. 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).
  21. 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).
  22. 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).
  23. Kondo, T., et al. Histological and electrophysiological analysis of the corticospinal pathway to forelimb motoneurons in common marmosets. Neuroscience Research. 98, 35-44 (2015).
  24. 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).
  25. 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).
  26. 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).
  27. 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).
  28. Santana, M. B., et al. Spinal cord stimulation alleviates motor deficits in a primate model of Parkinson disease. Neuron. 84 (4), 716-722 (2014).
  29. 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).
  30. Sasaki, E., et al. Generation of transgenic non-human primates with germline transmission. Nature. 459, 523-527 (2009).
  31. Sasaki, E. Prospects for genetically modified non-human primate models, including the common marmoset. Neuroscience Research. 93, 110-115 (2015).
  32. Park, J. E., Sasaki, E. Assisted reproductive techniques and genetic manipulation in the common marmoset. ILAR Journal. 61 (2-3), 286-303 (2020).
  33. 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).
  34. 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).
  35. 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).
  36. 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).
  37. 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).
  38. 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).
  39. 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).
  40. 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).
  41. 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).
  42. Gore, M. A., et al. Callitrichid nutrition and food sensitivity. Journal of Medical Primatology. 30 (3), 179-184 (2001).
  43. Hearn, J. P., Burden, F. J. Collaborative' rearing of marmoset triplets. Laboratory Animals. 13 (2), 131-133 (1979).
  44. 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).
  45. 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).
  46. Takahashi, D. Y., et al. The developmental dynamics of marmoset monkey vocal production. Science. 349 (6249), 734-738 (2015).
  47. Malukiewicz, J., et al. The gut microbiome of exudivorous marmosets in the wild and captivity. Scientific Reports. 12 (1), 5049 (2022).
  48. 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).
  49. 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).
  50. 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).
  51. 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).
  52. 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).
  53. 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).
  54. Schultz-Darken, N., Braun, K. M., Emborg, M. E. Neurobehavioral development of common marmoset monkeys. Developmental Psychobiology. 58 (2), 141-158 (2016).
  55. Gultekin, Y. B., Hage, S. R. Limiting parental feedback disrupts vocal development in marmoset monkeys. Nature Communications. 8, 14046 (2017).

Tags

Handopfokmethode Babyzijdeaapjes Gewone zijdeaapje Niet-menselijk primatenmodel Biomedisch onderzoek Neurowetenschappelijk onderzoek Met de hand grootgebrachte baby's Overlevingspercentage Formule Van Het Voedsel Voedertijd Temperatuurconfiguratie Vochtigheidsconfiguratie Aanpassing Kolonieomgeving Genetische achtergronden Postnatale omgevingen
Handopfokmethode voor zijdeaapjes voor zuigelingen
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Sun, H., Li, R., Lin, Y., Cao, X.,… More

Sun, H., Li, R., Lin, Y., Cao, X., Fan, L., Sun, G., Xie, M., Zhu, L., Yu, C., Cai, R., Lyu, C., Wang, X., Zhang, Y., Bai, S., Qi, R., Tang, B., Jia, G., Li, X., Gao, L. Hand-Rearing Method for Infant Marmosets. J. Vis. Exp. (196), e65296, doi:10.3791/65296 (2023).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter