What are the four stages of the rodent estrous cycle?

The rodent estrous cycle lasts 4-5 days and consists of four stages: metestrus, diestrus, proestrus, and estrus. Estrus is the ovulatory phase when females are ready to conceive. Proestrus immediately precedes estrus and also indicates fertility. These stages can be identified through visual examination of the vaginal opening or more accurately through vaginal cytology analysis.

How is vaginal cytology used to determine estrous cycle stage?

Vaginal cytology involves collecting cell samples via lavage or swabbing. Lavage uses a sterile pipette tip with water to gently flush the vaginal canal 4-5 times. Swabbing uses a moistened cotton applicator rolled against the vaginal wall. Cells are transferred to a glass slide, dried, stained with Wright-Giemsa stain, and examined microscopically to identify the cycle stage based on cell type and appearance.

What is a copulatory plug and why is it important in rodent breeding?

A copulatory plug is a whitish mass of vaginal fluid and semen that persists 12-24 hours after mating. It can be detected by visual inspection or by gently inserting a blunt probe into the vaginal opening, where it will impede advancement within 0.5 cm. The plug's presence confirms mating occurred, though it does not guarantee pregnancy. Finding a plug establishes embryonic day zero for pregnancy dating.

What are the differences between intensive and non-intensive breeding schemes?

In intensive breeding, males remain with females and pups, allowing immediate conception after birth. This maximizes breeding output but causes continuous lactation and gestation stress on females. Non-intensive breeding separates pregnant females from males until pups are weaned, reducing female stress. Weaning timing differs: non-intensive at 21-28 days, intensive at day 20 to prevent older pups from meeting the next litter.

How do inbreeding and genetic modifications affect rodent breeding performance?

Outbred animals are more hardy and vigorous, producing larger and stronger litters compared to inbred animals. Genetically modified animals tend to be less hardy and fertile, with some mutations causing pup lethality before or shortly after birth. Environmental factors like temperature, humidity, lighting, noise, and vibrations also significantly reduce breeding efficiency in laboratory rodent colonies.

What care is needed for newly weaned rodent pups?

Newly weaned pups should be checked daily to ensure they are thriving. Male and female pups must be separated at weaning since rodents can mate as young as 8 weeks. Pups should not be housed singly when possible; single pups should be grouped with same-gender pups from other litters. Food should be placed on the cage floor for 7-10 days to aid transition to solid chow, and water bottles should be provided to prevent dehydration.

How do researchers use in-house breeding to study genetic and developmental effects?

In-house breeding enables researchers to develop homozygous knockout mice by selectively breeding animals with altered genes. It also allows study of prenatal exposure effects; for example, researchers can administer test compounds during specific embryonic days and examine resulting fetal tissues. Additionally, controlled breeding facilitates investigation of postpartum disorders by manipulating maternal stress and observing effects on maternal aggression and care behaviors.

أساسيات التربية والفطام

0 مشاهدة15:00 دقيقة

1. تتضمن المعلومات المطلوبة عند إقران سلالة / مخزون باستخدام التسمية المناسبة ، وتواريخ الميلاد للمربي ذكر وأنثى ، وتاريخ الإعداد. يعد حفظ السجلات بدقة أمرا ضروريا مع مستعمرات التكاثر.

2. يتم تحديد جنس الفئران والجرذان من خلال مقارنة المسافات التناسلية. في الإناث ، تكون المسافة بين فتحة الشرج والأعضاء التناسلية الخارجية أقصر مما هي عليه بالنسبة للذكور. يعد وجود كيس الصفن في ذكور مؤشرا جنسيا آخر.

3. اختيار وإعداد مخطط التزاوج

ملاحظة: هناك نوعان من مخططات التزاوج التي يمكن استخدامها.

التزاوج الموقوت بالبرويستروس / الشبق: تعتمد هذه الطريقة على تقشير الإناث مع الذكور عند نقطة أقصى قدر من التقبل والخصوبة.
1. يجب مراقبة دورة الشبق عند الإناث إما عن طريق الفحص البصري للأعضاء التناسلية الخارجية بحثا عن التغيرات التي تدل على الشبق والشبق ، أو عن طريق علم الخلايا للإفرازات المهبلية (انظر أدناه).
2. عندما يتم تحديد الأنثى على أن تكون في الشبق أو الشبق ، يتم إقرانها بذكر في نهاية اليوم ، حيث تتزاوج بشكل عام في الليل.
3. في صباح اليوم التالي ، يتم فحص الأنثى بحثا عن سدادة جماعية (انظر أدناه). في حالة عدم وجود قابس ، يمكن للأنثى البقاء مع الذكر أثناء النهار والتحقق من وجود قابس جماعي في نهاية اليوم. بدلا من ذلك ، إذا تقرر أنها لم تعد في الشبق أو الشبق ، يتم إزالتها من قفص التكاثر.
التزاوج العشوائي في الوقت المحدد: تعتمد هذه الطريقة على حقيقة أن دورة الشبق للقوارض قصيرة جدا ، وطولها 4-5 أيام.
1. لهذه الطريقة ، يمكن إعداد التزاوج في أي وقت ، ثم يتم فحص الإناث بحثا عن سدادات جماعية كل صباح ومساء حتى يتم ملاحظة سدادة.
2. يتم إقران الأنثى مع ذكر في المساء.
3. يتم فحصها بحثا عن قابس جماعي في بداية ونهاية كل يوم حتى يتم ملاحظة قابس. عادة ما يستغرق الأمر 3 أيام أو أكثر حتى يتم رؤية القابس عند استخدام هذه الطريقة.

4. التنبؤ بالحمل

نظرا لأن ملامسة الجراء يصعب حتى وقت لاحق أثناء الحمل ، في حوالي اليوم 10-12 ، تم تطوير أنظمة الموجات فوق الصوتية التجارية للقوارض. ومع ذلك ، فإن القليل من مرافق الأبحاث الحيوانية لديها هذه التكنولوجيا. لذلك ، يتم استخدام تصور السدادات المتراكمة ، أو ملاحظة التغيرات المهبلية ، أو علم الخلايا المهبلية بشكل شائع للمساعدة في التنبؤ بموعد حمل الأنثى للقمامة (انظر أدناه). ومع ذلك ، لا تستطيع أي من هذه الطرق تأكيد الحمل. بمجرد ملاحظة سدادة جماعية ، يجب مراقبة الأنثى بحثا عن علامات الحمل ، مثل زيادة الوزن.

5. تحديد مرحلة دورة الشبق

الفحص البصري
ملاحظة: بالنسبة للتزاوج الموقوت للفئران والجرذان ، فإن الملاحظة البصرية للمهبل للتغيرات التي تدل على الشبق والشبق هي أسرع طريقة لتحديد مرحلة دورة الشبق ، ولا تتطلب معدات خاصة.
1. عند تقييم دورة الشبق باستخدام الطريقة البصرية ، من المهم إجراء الفحص البصري في نفس المنطقة فيما يتعلق بإضاءة الغرفة ، حيث يمكن لمصدر الضوء تغيير اللون المتصور للأنسجة المهبلية وجعل التقييم صعبا. على سبيل المثال ، يجعل اللون الأرجواني الذي تلقته مصابيح LED الكشف البصري أكثر صعوبة.
2. لتقييم مرحلة دورة الشبق عن طريق الملاحظة البصرية ، يجب تقييد كل فأر يدويا بواسطة الذيل ، مع وضع الكفوف الأمامية على غطاء قفص.
3. يتم تقييم فتحة المهبل لكل أنثى بناء على حالة الأنسجة المحيطة بمنطقة المهبل وحجم فتحة المهبل. ²
  1. أثناء البرويستروس ، تكون فتحة المهبل واسعة وتتميز بتورم الأنسجة المحيطة. الأنسجة وردية اللون ورطبة جدا. غالبا ما تكون هناك تجاعيد أو تشققات على طول الحواف الظهرية والبطنية للفتحة.
  2. أثناء الشبق ، يتم تقليل تورم الأنسجة المحيطة بفتحة المهبل ، وتكون الأنسجة ليست رطبة ووردية.
  3. أثناء الميتيستروس ، تكون فتحة المهبل ضئيلة وهناك تورم ضئيل.
  4. أثناء التصلب ، لا يوجد تورم في الأنسجة حول منطقة المهبل ، وتكون فتحة المهبل صغيرة ومغلقة.
علم الخلايا المهبلية
نظرا لأن كل من الفئران والجرذان متعددة الفئران ، فإن طول دورة الشبق قصير جدا ، ويتراوح من 4-5 أيام. من الضروري أحيانا تحديد جميع المراحل الأربع للشبق: proestrus ، و estrus ، و metestrus ، و diestrus. علم الخلايا المهبلي هو طريقة دقيقة للغاية لتحديد هذه المراحل. هناك أيضا طريقتان لجمع العينات: الطريقة غير الغازية للغسل المهبلي ، والطريقة الغازية لمسح القناة المهبلية.
1. غسل المهبل
  1. المواد المطلوبة هي أطراف ماصات معقمة سعة 200 ميكرولتر ومصابيح اللاتكس والماء المقطر المزدوج المعقم (ddH₂0) والشرائح الزجاجية النظيفة.
  2. ضع لمبة اللاتكس في نهاية طرف معقم سعة 200 ميكرولتر. اسحب ما يقرب من 100 ميكرولتر من ddH₂O المعقمة في الماصة.
  3. ارفع الفأر من القفص وضعه على الجزء العلوي من قفص القضيب السلكي مع ذيلها نحوك.
  4. أمسك الذيل بقوة وارفع مؤخرة الفأر. سيكون لدى الماوس الآن الكفوف الأمامية فقط التي تمسك بالغطاء.
  5. إذا تبول الفأر ، فانتظر حتى يتوقف التبول. في حالة ترك البول عند مدخل القناة المهبلية ، يمكن شطف الفتحة بخاخ صغير من ddH₂O. قم بتغيير الطرف الذي تم استخدامه للشطف.
  6. ضعي نهاية الحافة المملوءة ب ddH₂ عند فتحة القناة المهبلية دون اختراق الفتحة.
  7. اضغط برفق على البصلة لطرد ربع إلى نصف حجم الماء (~ 25-50 ميكرولتر) عند فتحة القناة المهبلية. سوف يشق السائل تلقائيا في القناة دون إدخال طرف. حرر الضغط ببطء على المصباح. سوف ينسحب السائل مرة أخرى إلى الحافة.
  8. تجنب إطلاق الضغط بسرعة كبيرة لمنع شفط السوائل في المصباح. قد يكون الطرف المصفى مفيدا لهذا الغرض.
  9. كرر الخطوة السابقة 4-5 مرات باستخدام نفس الطرف والمصباح والسائل للحصول على عدد كاف من الخلايا في عينة واحدة.
  10. ضع السائل على شريحة زجاجية ، واترك اللطاخة تجف تماما في درجة حرارة الغرفة.
  11. استخدم ماصة جديدة لكل ماوس.
  12. بمجرد أن تجف ، يمكن تلطيخ هذه اللطاخات الشبقية على الفور أو تخزينها وتلطيخها في وقت لاحق. يستخدم تلطيخ Wright-Giemsa بشكل شائع لتلطيخ الشرائح. هذه البقعة متوفرة تجاريا كبقعة من خطوة واحدة لا تتطلب تثبيت الشريحة لمنع الخلايا من الغسل أثناء عملية التلوين. يتم وضع الشريحة في البقعة لمدة 45-60 ثانية ، وفقا لتعليمات الشركة المصنعة.
  13. ثم يتم فحص الشرائح تحت المجهر ، وتتوافق الخلايا التي تظهر مع مرحلة الدورة: 1) إذا كانت الأنثى في حالة بروستروس ، ينظر إلى الخلايا على أنها مجموعات من الخلايا الظهارية المستديرة ذات النواة جيدة التكوين مع نواة تصبغ أغمق من السيتوبلازم. 2) إذا كانت الأنثى في الشبق ، فإن غالبية الخلايا عبارة عن خلايا ظهارية حرشفية متقنية تفتقر إلى نواة ، وتكون زاوية في المظهر ، وتحدث في مجموعات كثيفة ؛ 3) إذا كانت الأنثى في metestrus ، فإن الخلايا عادة ما تكون خلايا دم بيضاء (على وجه التحديد العدلات مع وجود بعض الخلايا الظهارية الحرشفية المتقرنية) مع نوى ملطخة داكنة على شكل نقانق مرتبطة ببعضها البعض ؛ 4) أثناء Diestrus ، تكون الخلايا الموجودة عادة خلايا دم بيضاء مع حدوث عدد قليل من الخلايا الظهارية ذات النواة.
2. المسحة المهبلية
  1. المواد اللازمة هي أدوات تطبيق معقمة ذات رؤوس قطنية برأس قطره 2 مم ، وشرائح مجهر زجاجي نظيف ، ومحلول ملحي فسيولوجي معقم.
  2. بلل قضيب برأس قطني بالمحلول الملحي.
  3. أدخل طرف القضيب في مهبل الفأر المقيد.
  4. اقلب الطرف برفق ولفه على جدار المهبل. قم بإزالة المسحة بعناية.
  5. يتم نقل الخلايا إلى شريحة زجاجية جافة عن طريق دحرجة المسحة عبر الشريحة.
  6. بمجرد أن تجف الشريحة ، يمكن تلطيخها بصبغة Wright-Giemsa.
    يعتبر المسح إجراء مرهقا ، وعندما تكون الفئران المجهدة قد تعطل دورات الشبق. يمكن أن يؤدي التحفيز المهبلي وعنق الرحم الناجم عن المسحة إلى الحمل الكاذب. يمكن أن تسبب المسحات المتكررة من الغشاء المخاطي المهبلي ضررا إذا لم يتم إجراؤها برفق ، مع ضبط النفس المناسب ، وباستخدام مسحات القطن ذات الحجم الصحيح. ^3,4

الشكل 2. علم الخلايا المهبلي - مراحل مختلفة من دورة شبق القوارض

6. تصور قابس جماعي

يتكون هذا السدادة من السائل المهبلي والسائل المنوي ، ويستمر في المهبل لمدة 12-24 ساعة بعد الجماع. يؤكد وجود القابس التزاوج ، لكنه لا يضمن أن الأنثى حامل. إذا كانت الأنثى المسدودة حاملا ، فإن اليوم الأول من الحمل يعتبر اليوم التالي للعثور على القابس.

ارفع الفأر من القفص وضعه على أعلى قفص شريط الأسلاك مع ذيلها نحوك.
ضعي الفأر عن طريق الضغط فوق الذيل مباشرة لتقوس الظهر للسماح بعرض أفضل لفتحة المهبل.
راقب فتحتها المهبلية للحصول على كتلة بيضاء. قد لا يكون القابس المتزاوج واضحا بصريا ولكن يمكن تأكيده باستخدام مسبار حاد.
باستخدام طرف المسبار ، أدخله برفق في فتحة المهبل. سيعيق وجود سدادة جماعية تقدم المسبار في حدود 0.5 سم من فتحة المهبل.
يجب تطهير المسبار بالكحول وتجفيفه تماما قبل كل استخدام.

نظرا لأن الأنثى لديها فضلات ، يجب تسجيل تاريخ الميلاد ، وحجم القمامة ، والعدد المولود ، والعدد الذي تم فطمه ، ونسبة الذكور إلى الإناث ، ونسبة الأنماط الجينية. إذا كانت الأنماط الجينية داخل القمامة لا تتوافق مع الأنماط الجينية للوالدين ، فيجب إعادة الاختبار للتحقق من النمط الجيني الحقيقي.

7. الفطام

الحمل للفئران والجرذان حوالي 21 يوما. يتم فطام الصغار في عمر 21-28 يوما. يمكن أن تتكاثر كل من الفئران والجرذان في وقت مبكر من عمر 8 أسابيع ، وبالتالي من الضروري فصل الجراء حسب الجنس في سن مبكرة. يتطلب التكاثر المكثف فطام صغار كل فضلات في اليوم 20 لمنع الجراء الأكبر سنا من التواجد عند ولادة القمامة التالية. للتربية غير المكثفة ، يمكن ترك الجراء مع الأم بعد 20 يوما من العمر ، وغالبا ما يصل عمرها إلى 28 يوما. يمكن أن يكون هذا مفيدا جدا للعديد من السلالات المعدلة وراثيا ، حيث قد لا تكون الجراء قوية مثل غير المهندسة أو البرية.

يتم فصل الجراء من الذكور والإناث عند الفطام. كلما أمكن ، لا ينبغي إيواء الجراء المفطومين حديثا بمفردهم. إذا كانت القمامة تحتوي على جرو واحد فقط من جنس معين ، فيجب بذل محاولات لإيواء هذا الجرو مع آخرين من نفس الجنس. خيارات السكن الممكنة هي: 1) قد تبقى أنثى جرو واحدة مع الأم إن لم تكن في قفص تربية مكثف ؛ 2) يمكن وضع جرو واحد أو ذكر مع صغار أخرى من نفس الجنس من فضلات مختلفة من نفس العمر ؛ 3) إذا كان الوالدان زوجين أحاديين ، فيمكن إخراج الأنثى من القفص للسماح بإيواء جرو ذكر واحد مع الأب ؛ و 4) يمكن إيواء جرو ذكر واحد مع أشقاء من الإناث حتى عمر 5 أسابيع. يجب التحقق من جنس الجراء بعد أسبوع واحد من الفطام لمنع الفضلات غير المرغوب فيها من الجراء المنفصلة بشكل غير صحيح.

يجب فحص الفئران والجرذان التي تفطام يوميا للتأكد من ازدهارها. على الرغم من أن دليل لرعاية واستخدام حيوانات المختبر ⁵} ينص على أنه يجب تقديم الطعام للحيوانات بطريقة تمنعه من الاتساخ بالبراز والبول ، يجب تزويد الفئران المفطومة حديثا بكمية صغيرة من الطعام (حبة واحدة لكل فأر) توضع في طبق زجاجي (طبق بتري) على أرضية القفص. سيشجع هذا على الانتقال إلى تناول طعام القوارض كمصدر غذائي وحيد. حتى بالنسبة للحيوانات الموجودة على رفوف توفر المياه للأقفاص من خلال نظام سقي أوتوماتيكي ، يمكن إضافة زجاجة ماء إلى القفص إذا بدت الفئران مصابة بالجفاف.

الاسم	نوع المستعمرة	الوصف
ICR	نشأة	ألبينو
سويس-ويبستر	نشأة	ألبينو
Balb / c	فطري	ألبينو
FVB	فطري	ألبينو
C57BL / 6	فطري	لون المعطف الأسود
C₃H	فطري	لون المعطف البني
DBA/2	فطري	لون المعطف البني / الرمادي
العراة الكتابية (nu/nu)	فطري	بلا شعر
SCID	فطري	الفئران المختلطة الشديدة التي تعاني من نقص المناعة وألوان معطف مختلفة

الجدول 1. بقع ومخزونات الفأر شائعة الاستخدام.

الاسم	نوع المستعمرة	الوصف
سبراج دولي	نشأة	ألبينو
Wistar	نشأة	ألبينو
فيشر 344	فطري	ألبينو
لويس	فطري	ألبينو
إيفانز الطويلة	فطري	مقنع ، أبيض وأسود

الجدول 2. سلالات ومخزونات الفئران شائعة الاستخدام.

المصدر: كاي ستيوارت ، RVT ، RLATG ، CMAR. فاليري أ. شرودر ، RVT ، RLATG. جامعة نوتردام ، إنديانا

يتم تربية الملايين من الفئران والجرذان لاستخدامها في…