Waiting
Login processing...

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

Biology

Ручной метод выращивания детенышей мартышек

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

В этой статье мы опишем метод ручного выращивания детенышей мартышек в инкубаторе для животных. Этот метод значительно повышает выживаемость детенышей мартышек, что дает возможность изучать развитие детенышей мартышек со сходным генетическим фоном, выращенных в разных постнатальных условиях.

Abstract

Обыкновенная мартышка (Callithrix jacchus) - это маленькая и очень социальная обезьяна Нового Света с высокими показателями размножения, которая, как было доказано, является убедительной моделью нечеловеческих приматов для биомедицинских и неврологических исследований. Некоторые самки рожают тройню; Однако родители не могут воспитать их всех. Чтобы спасти этих детенышей, мы разработали метод ручного выращивания новорожденных мартышек. В этом протоколе мы описываем формулу корма, время кормления, конфигурацию температуры и влажности, а также адаптацию детенышей, выращенных вручную, к окружающей среде колонии. Этот метод ручного выращивания значительно повышает выживаемость детенышей мартышек (без ручного выращивания: 45%; с ручным выращиванием: 86%) и дает возможность изучить развитие детенышей мартышек со сходным генетическим фоном, выращенных в разных постнатальных условиях. Поскольку этот метод практичен и прост в использовании, мы предполагаем, что он может быть применен и в других лабораториях, работающих с обыкновенными мартышками.

Introduction

Обыкновенная мартышка (Callithrix jacchus) - маленькая древесная обезьяна Нового Света, происходящая из Южной и Центральной Америки. Использование мартышек в биомедицинских исследованиях быстро выросло за последние десятилетия из-за нескольких ключевых преимуществ мартышек по сравнению с другими нечеловекообразными приматами (НХП), включая их меньший размер тела, более простое обращение и разведение в неволе, более короткое время беременности, более раннее половое созревание и более низкие зоонозные риски 1,2,3,4,5,6 . Обыкновенная мартышка имеет схожую структуру мозга и функции мозга с человеком и демонстрирует богатый репертуар вокализаций и очень социальное поведение с богатыми эмоциями. Это убедительная модель NHP для различных типов исследований в области неврологии, таких как исследования сенсорной обработки 7,8,9,10,11,12,13,14, голосовой коммуникации 15,16,17,18,19, модели травмы спинного мозга 20,21,22,23, болезнь Паркинсона 24,25,26,27,28 и возрастные заболевания 29. По сравнению с другими NHP, обыкновенная мартышка имеет относительно высокую скорость размножения, что потенциально полезно для трансгенной модификации30,31,32. Этот примат также широко используется в фармакологии, ангиографии и исследованиях патогенов и иммунитета 33,34,35,36,37,38,39. Однако предложение мартышек остается очень ограниченным, особенно в Китае, и не может удовлетворить быстро растущие потребности в научных исследованиях.

В колониях мартышек взрослых животных кормят один или два раза в день, и некоторые учреждения изменяют рацион для молодых мартышек. Как правило, детеныши мартышек обычно крепко держатся за тело отца или старших братьев и сестер для ежедневного ухода и передаются матери несколько раз в день для получения молока. Некоторые самки мартышек рожают тройню, и в этом случае один или два детеныша не могут выжить из-за недостатка молока; Более того, некоторые родители не заботятся о своих детях из-за отсутствия опыта кормления грудью или по другим неизвестным причинам. Это большая потеря для многих лабораторий. В нескольких исследованиях сообщалось о методах управления питанием взрослых мартышек в условиях неволи 40,41,42 с использованием кормов и смесей с различным составом макронутриентов, витаминов и минералов, а также различных протоколов кормления для обогащения (пюре, желирование, очищение или консервирование)2,41. В одном из предыдущих исследований сообщалось о совместном методе выращивания тройняшек мартышек43, при котором воспитатели берут одного детеныша в день, кормят его с рук в течение дня и обменивают на другого тройняшек на следующий день. Несмотря на то, что этот метод позволяет младенцам находиться под родительской опекой, он требует от опытного воспитателя, чтобы каждый день выхватывать младенца из тела родителей, и является трудоемким. До сих пор ни в одном исследовании не сообщалось о подробном, пошаговом методе ручного выращивания новорожденных мартышек.

Цель настоящего исследования состоит в том, чтобы предоставить метод ручного выращивания для тех, кто заинтересован в развитии мартышек, но имеет ограниченные ресурсы. В отличие от предыдущего метода совместного воспитания43, нынешний метод представляет собой альтернативу, которая причиняет меньше беспокойства семье младенца и проста в освоении. Основываясь на основных правилах грудного вскармливания и 5-летней практике, в данной работе описывается метод ручного выращивания детенышей мартышек, который включает в себя приготовление корма, график кормления, конфигурацию температуры и влажности инкубатора животных, а также адаптацию детенышей животных к среде колонии.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Все экспериментальные процедуры были одобрены Комитетом по использованию и уходу за животными Чжэцзянского университета и соответствовали рекомендациям Национальных институтов здравоохранения (NIH).

1. Жилищно-коммунальное хозяйство44

  1. Установите в помещении колонию смену дня и ночи 12:12 ч, температуру 26-28 °C и относительную влажность 45%-55%.
  2. Спаривайте самцов и самок мартышек в возрасте от 2 до 6 лет и держите их в клетках (850 мм x 800 мм x 800 мм) с достаточным пространством и свежим воздухом с 24-часовой системой вентиляции.
  3. Обеспечьте в клетках доски для отдыха, качели, насесты и гамаки.
  4. Кормите пару мартышек свежей водой и 30-40 г корма два раза в день, включая крупы, яйца, сладкий картофель, мед, фрукты, овощи и мучных червей.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Ветеринары и экспериментаторы должны осматривать помещение для животных не реже одного раза в день, чтобы убедиться, что все больные особи немедленно диагностированы и пролечены.

2. Подготовка перед рождением детенышей мартышки

  1. Уход за беременными мартышками
    ПРИМЕЧАНИЕ: Время зачатия было диагностировано путем пальпации (обычно через 10-20 дней после начала эмбрионального периода), и мы также ссылались на репродуктивную историю животных.
    1. Обеспечьте большее пространство и минимальное вмешательство человека для размножающихся пар.
    2. Кормите размножающиеся пары дополнительным кормом, таким как мучные черви, яйца, йогурт и сухофрукты, чтобы гарантировать питание самок.
    3. Ухаживайте за беременными мартышками и часто проверяйте их, чтобы подготовиться к родам.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Период беременности мартышки оценивается в 148 дней ± 4,3 дня45.
  2. Подготовьте следующие предметы: инкубатор для животных (855 мм [Ш] x 470 мм [Д] x 440 мм [В]), одноразовые подгузники (размеры M/L), детские влажные салфетки, плюшевые игрушки (Рисунок 1A), игрушечные ролики (Рисунок 1B), лазалки (Рисунок 1B), одеяла (10 см x 10 см, Рисунок 1C) и электронные весы (точность 0,2 г, Рисунок 1F).
    ПРИМЕЧАНИЕ: Чтобы избежать подвешивания животных, плюшевые игрушки не должны иметь петельных структур.
  3. Приготовление пищи и приборов для кормления
    1. Подготовьте следующие предметы: детское питание (подходит для детей 0-12 месяцев), детскую рисовую пасту (подходит для детей 0-6 месяцев), электрический чайник, стакан (100 мл), грелку, пластиковую чашку для взвешивания (80 мм x 80 мм x 22 мм, рисунок 1D), стерильные центрифужные пробирки (50 мл), одноразовые стерильные шприцы (1-5 мл), внутривенные инъекторы (для индивидуальных сосок для кормления) (Рисунок 1E), и тампоны (80-100 см).
      ПРИМЕЧАНИЕ: Чтобы сделать соску для кормления, делается надрез в 1 см от конца внутривенного инъектора, прикрепленного к шприцу (рисунок 1Е).
  4. Подготовка регистрационной формы
    1. Подготовьте форму, обычно длиной в несколько страниц, для каждого детеныша мартышки, чтобы записать основную информацию, такую как имя, дата рождения, вес при рождении, родители, другую основную информацию, представляющую интерес, такую как окружность головы и длина хвоста, информацию о размножении, такую как дата и время размножения, количество (мл) потребляемой пищи, состояние дефекации (да/нет, твердый/рыхлый), а также температура и влажность инкубатора.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Обычно масса тела измеряется и записывается два раза в день, один раз перед первым приемом пищи и один раз перед последним приемом пищи.

Figure 1
Рисунок 1: Фотографии предметов в инкубаторе, а также инструментов и принадлежностей для кормления. (А) Плюшевые игрушки; (B) игрушечные ролики и лазалки; (С) одеяло; (D) пластиковая тарелка для взвешивания; (E) внутривенный инъектор и шприц с изготовленной по индивидуальному заказу соской для кормления; (F) электронные весы; (G) лицо, осуществляющее уход, со средствами индивидуальной защиты. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этого рисунка.

3. Процедура ручного выращивания

  1. Очистите и простерилизуйте помещение до наступления положенного срока.
    1. Распылите хлорноватистую кислоту или 75% этиловый спирт на пол и стол, оставьте на 30 с, а затем протрите стол и вымойте пол.
  2. Установите температуру инкубатора 35 °C и влажность 40%. Обычно, чтобы смоделировать основные температурные требования детенышей мартышек, как показано в таблице 1 , до 14-го дня послеродового периода (P14) поддерживайте температуру в инкубаторе на уровне 35 °C, а начиная с P15 снижайте температуру на 0,5 °C каждые 3 дня. Поддерживайте влажность внутри инкубатора на уровне 40%-45%, что близко к влажности колонии и сохраняет шерсть малышей сухой.
  3. Выложите плиткой одноразовый подгузник, чтобы покрыть корпус инкубатора.
  4. Чтобы свести к минимуму стресс младенцев, положите пару одеял и плюшевых игрушек в инкубатор перед тем, как ввести детенышей мартышек, которые, как правило, имитируют взрослых мартышек.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Одеяла и плюшевые игрушки кладут в домашнюю клетку размножающихся пар за 1 день до использования.
  5. Поместите детенышей мартышек в инкубатор и поместите их на плюшевые игрушки, как только они будут отделены от родителей в домашней клетке.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Чтобы избежать социальной изоляции и в соответствии с благополучием животных, как правило, два детеныша выбираются вместе для ручного выращивания.
    1. Перед кормлением наденьте стерилизованные средства индивидуальной защиты (СИЗ, рис. 1G).
    2. Утеплите пару одеял до 35 °C.
    3. Осторожно удерживайте детеныша мартышки теплыми одеялами и получите вес животного в качестве веса при рождении.
    4. Перенесите детеныша мартышки в инкубатор с теплыми одеялами.
    5. Сделайте записи, как указано в шаге 2.4.
  6. Смешайте пищевые ингредиенты и покормите детеныша мартышки.
    1. Растворите 5 г детской смеси в 30 мл кипяченой воды с температурой 50 °C в стерильной центрифужной пробирке объемом 50 мл.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Детеныши мартышек в разном послеродовом возрасте нуждаются в разных рецептах питания. Таблица 2 включает в себя различные дозировки детских смесей, рисовой пасты и воды в послеродовом возрасте от P1 до P60. Дозировки обычно хватает на 1 день. Смешайте ингредиенты перед первым приемом пищи, а остальные продукты храните в холодильнике при температуре 4 °C. Нагревайте пищу до 30-35 °C для каждого приема пищи.
    2. Принимайте 1 мл пищи с помощью шприца объемом 1 мл и закрывайте шприц специально изготовленной соской для кормления.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Выберите шприц подходящего размера, руководствуясь таблицей 2.
    3. Поддерживайте температуру пищи на уровне 30-35 °C с помощью грелки.
    4. Согрейте руки перед кормлением, а детеныша мартышки с теплым одеялом осторожно подержите в одной руке в инкубаторе.
    5. Поместите соску для кормления в рот детеныша мартышки, мягко удерживая голову детеныша мартышки большим и указательным пальцами удерживающей руки воспитателя, и медленно выталкивайте пищу из шприца с постоянной скоростью.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Никогда не толкайте пищу быстрее, чем детеныш мартышки проглотит. Быстрые потуги могут вызвать удушье, при этом пища выходит из носа через горло. Это может вызвать такие заболевания, как пневмония, которая может даже привести к смерти. Если пища переполняется, детеныш мартышки будет бороться. Всякий раз, когда это происходит, прекратите кормление и тщательно вытрите корм с морды животного. Продолжайте кормить после того, как мартышка начнет вести себя нормально.
  7. После того, как детеныш мартышки съест достаточное количество пищи, протрите его анус тампоном с теплой водой, которая не только очищает задний проход, но и способствует дефекации.
  8. Понаблюдайте за животным в течение нескольких минут, проверьте передвижение и дефекацию животного.
  9. Записывайте время кормления, количество (мл) потребляемой пищи, состояние дефекации (да/нет, твердое/рыхлое), а также температуру и влажность в инкубаторе.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Во время взвешивания оберните детеныша мартышки теплыми одеялами, чтобы ребенок не замерз и не получил травму.
  10. Содержите корпус инкубатора в чистоте, собирая твердые фекалии или меняя на новую одноразовую подгузник.
  11. Перед Р50 кормите детеныша мартышки, следуя шагам 3.3-3.7, и используйте дозировку пищевых ингредиентов, а также время и частоту кормления, указанные в таблице 2.
  12. Начиная с P50, детеныш мартышки обычно готов к добровольному употреблению в пищу.
    1. Вместо шприцев используйте пластиковые посуды для взвешивания. Готовьте пищу, смешивая пищевые ингредиенты непосредственно в посуде; Суммы см. в Таблице 2 .
    2. Поставьте кормушку в инкубатор, и закрепите дно на случай, если оно перевернется. Понаблюдайте в течение нескольких минут, чтобы убедиться, что детеныши мартышек едят пищу. В течение первых нескольких раз направляйте животное к самостоятельному приему пищи, приманивая его к миске с едой и направляя его рот на несколько раз прикоснуться к еде.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Никогда не позволяйте носу животного касаться корма. Обычно животное учится самостоятельно есть за 1 день.

4. Акклиматизация перед возвращением детенышей мартышек в колонию

ПРИМЕЧАНИЕ: Обычно ручное выращивание заканчивается, когда детеныши мартышек учатся есть самостоятельно. Существует несколько процедур адаптации, которые необходимо провести, прежде чем они будут возвращены в домашнюю клетку в колонии мартышек.

  1. Переместите детенышей мартышек из инкубатора животных в небольшие клетки (45 см х 45 см х 40 см), которые похожи на птичьи клетки. Повесьте бутылку с водой (50 мл) на каждую маленькую клетку.
  2. Перенесите маленькие клетки с детенышами мартышек в колонию и расположите их рядом с семейной клеткой.
  3. Кормите детенышей мартышек отдельно из пластиковой весовой чашки в течение 1 недели, смешивая корм по суточным рецептам, приготовленным для всей колонии.
  4. Один раз в день записывайте массу тела и состояние дефекации.

5. Детеныши мартышек возвращаются в семейную клетку

Примечание: Прожив в маленькой клетке 7-10 дней, детеныши мартышек обычно хорошо адаптируются к окружающей среде колонии и больше не проявляют беспокойства.

  1. Утром поместите детенышей мартышек обратно в семейную клетку.
  2. Понаблюдайте за животными не менее 15 минут, чтобы убедиться, что между членами семьи и новыми обитателями нет укусов, драк или погони.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Если происходит укус, драка или погоня, как можно скорее отделите младенца от остальных; и попытайтесь вернуть младенца в семью еще раз в другой день. Если неудача повторится, выберите другую семью для ее воспитания. Семейные группы, которые имеют богатый опыт воспитания детей, являются первым выбором для воспитания. Положите плюшевую игрушку в новую клетку, чтобы сопровождать детеныша обезьяны, если ни одна семья его не принимает.
  3. Перестаньте кормить детенышей мартышек отдельно, и начните кормить их, используя рацион для колонии.
  4. Обратите пристальное внимание на активность детенышей мартышек в течение 1 недели после того, как они вернутся в семейную клетку.
  5. Измеряйте массу тела детенышей мартышек каждые 2 дня, и делайте записи. Если они теряют вес, кормите их дополнительной питательной пищей из шприца в семейной клетке.
  6. Обеспечьте ежедневный уход за детенышами мартышек, как за мартышками в колонии.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Масса тела является ключевым показателем развития организма животных и используется в качестве индикатора состояния здоровья мартышек в этом протоколе. В этой работе масса тела животных, выращенных вручную, постепенно увеличивалась с возрастом (рис. 2A, n = 16), аналогично весу новорожденных детей впредыдущем исследовании. Чтобы свести к минимуму беспокойство размножающихся семей в колонии, мы не взвешивали детенышей мартышек в колонии каждый день. Мы получили вес животных, выращенных родителями, через 1 месяц после рождения и позже, и сравнили его с весом детей, выращенных вручную, в том же возрасте. Не было выявлено существенных различий в массе тела между детьми, выращенными родителями, и детьми, выращенными вручную (P30, группа ручного выращивания, 52,25 г ± 2,10 г, n = 18; группа колоний, 57,34 г ± 2,77 г, n = 7; t = −1,3417, P = 0,1928; P60, группа ручного выращивания, 91,76 г ± 3,44 г, колониальная группа, 93,06 г ± 4,68 г; t= −0,2019, P = 0,8424; t-критерий Стьюдента) (рис. 2Б).

Figure 2
Рисунок 2: Масса тела детенышей мартышек, выращенных вручную, и детенышей, выращенных родителями в колонии. (А) Масса тела каждого детеныша, выращенного вручную. Серые линии обозначают индивидуальную массу тела, а оранжевая кривая показывает среднее значение по популяции. (B) Сравнение массы тела между младенцами, выращенными вручную (оранжевый цвет) и детьми, выращенными родителями (зеленый цвет) на уровне P30 и P60. Серые круги обозначают отдельных людей. Данные, показанные как Среднее ± SEM. нс, не указывают на существенную разницу. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этого рисунка.

Таблица 1. Настройка температуры в инкубаторе для животных. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы скачать эту таблицу.

Таблица 2: Рецепты кормления. В графах под «пищевыми ингредиентами» указан рецепт молока на 1 день. Например, на 1-14 день после родов мы смешиваем 5 г сухого детского молока и 30 мл воды перед первым приемом пищи и принимаем по 0,5-1,5 мл этого молока каждый раз для кормления. Дозировки «сухого детского молока» и «рисовой пасты» указаны для сухих форм. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы скачать эту таблицу.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Обыкновенная мартышка является очень полезной моделью NHP для биомедицинских и неврологических исследований. Однако ресурсы мартышек слишком ограничены, чтобы удовлетворить быстро растущие потребности. В данной работе нами был разработан метод ручного выращивания, который не только повышает выживаемость детенышей мартышек, но и дает возможность изучить их постнатальное развитие. Этот метод ручного выращивания является практичным и простым в освоении, поэтому его легко применить в других лабораториях, работающих с обыкновенными мартышками.

Некоторые врожденные дефекты обычно развиваются в первые 2 недели жизни. До сих пор мы выявили несколько случаев новорожденных мартышек с врожденными дефектами века, легких, кишечника и головного мозга, и они редко доживают до P14. Таким образом, P1-14 является критическим периодом для отсеивания здоровых новорожденных мартышек, которые могут быть выращены методом ручного выращивания. Кроме того, если детеныши мартышек будут выброшены из организма родителей из-за небрежности или недостатка молока, они не смогут выжить. Таким образом, ручной метод выращивания помогает спасти им жизнь. В этой работе без ручного выращивания выживаемость составила 45% (n = 13/29), а после применения метода ручного выращивания она увеличилась до 86% (n = 25/29).

Есть несколько важных моментов, на которые следует обратить внимание. Лица, ухаживающие за больными, должны быть терпеливы во время кормления; Слишком быстрое нажатие шприца не является хорошим, так как оно не позволяет детенышам мартышек глотать, что может привести к удушью или кишечной непроходимости и, таким образом, нарушить работу дыхательной или пищеварительной системы животных. Лица, осуществляющие уход, должны быть мягкими и тихими во время кормления, чтобы свести к минимуму стресс для детенышей животных, потому что стресс может значительно повлиять на микробиом кишечника и связан с хронической диареей у мартышек47,48. Во время ручного выращивания все люди, находящиеся рядом с детенышами мартышек, должны вести себя осторожно. Иногда, открывая дверцу инкубатора в спешке, издает внезапные громкие звуки, которые могут напугать малышей и привести к стрессовой реакции.

Массу тела животных необходимо контролировать каждый день, потому что масса тела является ключевым показателем состояния здоровья животного. Недокорм, перекорм, недоедание или диспепсию можно быстро обнаружить по изменению массы тела. Ранее сообщалось, что мартышки с низкой массой тела более склонны к сопутствующим заболеваниям костей и желудочно-кишечного тракта49. Как правило, масса тела детенышей мартышек оставалась постоянной в стадии Р1-5 и постепенно увеличивалась на 1-4 г в сутки при использовании метода ручного выращивания. Начиная с Р5, если в течение 2 дней не наблюдается увеличения или постепенной потери массы тела, лица, осуществляющие уход, должны быть бдительны и проверять состав корма, а также температуру тела и состояние выделения животных. В этом случае полезно добавить пробиотики.

Кормить животных на ночь не нужно. Мы пытались кормить детенышей мартышек каждые 2-4 часа круглосуточно и обнаружили, что это не способствует росту детенышей мартышек (данные не показаны). Отсутствие адекватных физических упражнений или перекармливание может вызвать метаболические синдромы, такие как ожирение, которое связано с дислипидемией, измененным метаболизмом глюкозы и резистентностью к инсулину у мартышек50,51,52. Младенцев необходимо держать в тепле во время кормления и взвешивания, особенно в первые несколько дней после рождения. Мы обнаружили, что у одного младенца была диарея после того, как он простудился; Диарея быстро ослабляет жизненные силы животного и снижает массу тела.

Сила хвата и температура тела являются основными показателями состояния здоровья детенышей мартышек, и за ними необходимо тщательно следить. Всякий раз, когда детеныша мартышки кормят, он хватается за одеяло или за палец кормушки. Сила хвата обычно ослабевает, когда у животного диарея. Как только это произойдет, следует добавить в пищу пробиотики размером с горошину и кормить больного ребенка в течение 3 дней, пока диарея не пройдет. Если диарея длится более 3 дней, вместо пробиотиков следует добавить порошок монтмориллонита. Напротив, если у младенца запор, следует осторожно протереть его задний проход тампоном, смоченным в теплой воде, чтобы способствовать дефекации, а при необходимости следует использовать лактулозу. Кроме того, температура тела детеныша мартышки обычно выше, чем у человека. Если температура животного ниже нормы, что часто связано с ослаблением силы хвата, необходимо внимательно следить за поведением животного и соответствующим образом корректировать кормление.

Когда детеныши мартышек начнут лазаться, их необходимо обеспечить лазалками и игрушечными валиками в инкубаторе под присмотром заводчика. Животным разрешается заниматься скалолазанием до и после каждого приема пищи, начиная с P25. В возрасте Р50 детеныши мартышек могут хорошо лазать и прыгать, а это является обязательным условием для добровольного питания. Детеныши мартышек любят скрежетать зубами, кусая одеяла, плюшевые игрушки или одноразовые подгузники, но они могут образовывать небольшие петли, которые угрожают их жизни из-за самоудушения. Следовательно, оторванные куски и нитки следует своевременно очищать, чтобы избежать травм или смерти.

Иногда процедура кормления может быть немного изменена из-за различий в аппетите, жизнеспособности и условиях окружающей среды. Если детеныш мартышки достаточно силен, он, вероятно, начнет практиковаться в лазании до 25 лет, научится произвольному питанию до 50 лет и даже вернется в семью до 60 лет. Между тем, мы снижаем температуру на 0,5 °C в инкубаторе каждый день или каждые 2 дня, чтобы детеныш мартышки мог приспособиться к той же температуре, что и в колонии, прежде чем он в конечном итоге вернется в клетку. Если детеныш мартышки имеет плохой аппетит в течение определенного периода времени, необходимо давать меньше пищи за один прием пищи, но с большей частотой в день, а инкубатор должен содержаться в тепле, чем колония, в течение более длительного времени. В данном исследовании 88,9% (n = 16/18) младенцев были успешно приняты биологическими родителями, 11,1% (n = 2/18) были приняты другими семьями, и ни один из них не был отвергнут.

Изучение молодых мартышек с разной семейной структурой выявляет различия в их социальном и психическом развитии; Действительно, социальное взаимодействие между родителями и детьми, а также между сверстниками во время развития потенциально формирует социальные функции мозга53,54,55. Поэтому выбор одного или двух животных для ручного выращивания зависит от целей эксперимента. Наша лаборатория обычно воспитывает двух младенцев, если это возможно, чтобы удовлетворить потребности животных и помочь выжить большему количеству младенцев. Метод совместного выращивания тройняшек мартышек43 также является хорошим выбором. Выращенные вручную мартышки с ограниченным родительским взаимодействием могут не подходить для экспериментов по изучению социального поведения.

В заключение, метод ручного выращивания в настоящем исследовании дает инструкции о том, как кормить детенышей мартышек от P1 до P60. При таком протоколе опытному заводчику требуется ~15 минут, чтобы вручную выкормить одного детеныша мартышки. Успешная работа зависит от множества факторов, включая надлежащую температуру корма и окружающей среды, время и технику кормления, а также экскрецию животных после еды. Этот метод осуществим и прост в освоении. Он постоянно оптимизировался в течение 5 лет практики. Этот метод может быть применен и в других лабораториях, работающих с обыкновенными мартышками.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

У авторов нет конфликта интересов, который можно было бы раскрыть.

Acknowledgments

Авторы хотели бы поблагодарить Минсюань Ли за редактирование грамматики и шлифовку ранней версии этой рукописи. Эта работа была поддержана Фондом естественных наук провинции Чжэцзян Китая (LD22H090003); Фонд естественных наук Китая (32170991 и 32071097), STI2030 крупные проекты 2021ZD0204100 (2021ZD0204101) и 2022ZD0205000 (2022ZD0205003); и Центр передовой науки о мозге и интеграции мозга и машин Министерства энергетики Чжэцзянского университета.

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

Метод ручного выращивания Детеныши мартышек Обыкновенная мартышка Модель нечеловекообразных приматов Биомедицинские исследования Исследования в области неврологии Младенцы выращенные вручную Выживаемость Формула пищи Время кормления Конфигурация температуры Конфигурация влажности Адаптация к окружающей среде колонии Генетические предпосылки Послеродовая среда
Ручной метод выращивания детенышей мартышек
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