此处所述的所有动物实验操作必须遵循机构动物伦理指南,并经IACUC批准。所有操作必须遵守3R原则——替代(Replacement)、减少(Reduction)和优化(Refinement),并由经过培训的人员执行。
1. 免疫功能健全(常规)小鼠的处理
研究表明,小鼠的免疫系统疾病与人类非常相似。由于这些动物的免疫能力有限,因此在饲养和护理过程中已设计出相应的操作规程,通过使用工程控制措施、动物护理人员的个人防护装备以及标准操作程序,以最大限度地降低感染性疾病的风险;这些措施可有效减少动物接触的笼具及其他设备受到污染的可能性。
2. 免疫缺陷小鼠的处理
关键术语与定义
饲养/笼具
小鼠和大鼠主要饲养在底部为实心、内含垫料的鞋盒式笼具中。标准的小鼠鞋盒笼提供75平方英寸的底面积,足以容纳最多五只成年小鼠。然而,实验设计可能要求每组四只小鼠。在此情况下,应在接收动物时即按四只一组进行分组饲养,以避免实验开始时对社会群体造成干扰。通常,大鼠笼具最多可容纳两只完全成年的动物。若大鼠需长期饲养,应采用成对饲养方式。笼具可以是静态的,也可以是独立通风笼具(IVC)。静态笼具上方覆盖金属网盖,或放置在架子上,由上方的隔板作为笼顶。过滤材料可作为罩帽覆盖在金属网盖上,或作为滤纸片覆盖在架子隔板上。IVC由笼体、金属网盖和罩帽组成,放置在提供气流进入笼内的架子上。使用IVC可减少更换笼具的频率,相较于静态笼具更少更换。标准笼具系统提供水源和饲料分配区域。
水源可通过置于笼顶的水瓶提供,也可通过饮水管供给,饮水管是动物笼具的内置组件。当笼具安装到架子上时,水被输送到饮水管中,构成自动供水系统,旨在满足整个动物设施内动物的饮水需求。笼具必须正确准备,以确保动物得到适当护理。饲料可通过置于笼内的饲喂器提供,或利用金属网盖的一部分区域储存饲料。饲料放置位置应避免被动物污染。《实验动物护理与使用指南》("指南")规定,所有笼具设备必须至少每两周消毒一次。某些笼具及配件可能需要更频繁更换,具体取决于 enclosure 内的气味和氨气水平。通常,IVC 每两周更换一次,除非笼内饲养四只或以上雄性小鼠,或一只带仔雌鼠;此类 enclosure 可能需要每周更换。由于换笼过程可能使免疫缺陷小鼠暴露于病原体,因此对免疫缺陷小鼠的笼具更换应尽可能减少频率。
饮食
现有多种饲料配方,其蛋白质、碳水化合物和脂肪含量各不相同。通常,饲料应包含15–19%的蛋白质、44%的碳水化合物以及4–9%的脂肪。高脂肪饲料常用于繁殖种群,以促进生殖能力。由于饲料可能成为免疫缺陷小鼠的污染源,必须经过蒸汽灭菌或辐照处理。经高压灭菌处理的饲料需特别配制以耐受该过程。然而,辐照处理不会改变饲料成分。水是免疫缺陷动物另一潜在污染源。水应通过高压灭菌或过滤处理,后者包括使水通过紫外线滤器。在高压灭菌器中对水进行蒸汽灭菌时,需用铝箔覆盖单个水瓶。带饮水管的瓶盖则需单独装入高压灭菌袋中灭菌。自动供水系统可配合一系列过滤装置使用,包括颗粒过滤器和紫外线灯过滤器。
环境
动物饲养设施内的环境条件必须严格控制。联邦法规和指南已为常用实验动物的护理与操作制定了标准。光照、环境温度、湿度和气流均需满足动物的生理需求。除免疫缺陷动物需要略高的室温外,其余参数与常规动物相同。无胸腺裸鼠还需在笼内额外提供垫料和纸条类筑巢材料,以辅助体温调节。
动物房应维持在68–72°F的温度范围内,相对湿度为40–60%。湿度低于40%可能导致小鼠和大鼠出现环尾症,即尾部皮肤干燥并紧缩缠绕尾部,严重时可导致尾部组织脱落。光照周期应设置合理,避免因光周期或光照强度不当而对动物造成应激。通常采用12小时光照、12小时黑暗的光周期。光照强度应根据房间内的活动情况调整。技术人员在动物房工作时可使用较高光照强度,但在所有操作结束后应将光照降低至约325勒克斯(lux)。灯光应由定时器控制,并通过监测系统验证光周期的准确性。根据《指南》要求,动物房每小时必须至少进行10–15次完全新鲜空气的换气。换气有助于减少动物房内的微生物和异味。在动物密度较高的房间,每小时换气次数可能需要增加。
笼具层面的环境因素包括笼具类型、笼内使用的基质、供水系统和饮食。除科学理由充分或动物与其他个体完全不相容外,社会性群养为强制要求。提供环境丰富化措施,如纸质小屋和筑巢材料,可使动物表现出物种特异性行为,从而降低应激水平,提升整体福利。筑巢材料还能形成富含镇静信息素的睡眠区域,有助于在同一笼内饲养多只雄性小鼠。在更换笼具时,应将原有的筑巢材料转移至清洁笼中,以帮助减少雄性小鼠进入新环境时可能发生的攻击行为。
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在生物医学研究中,实验动物的正确护理与操作对实验结果至关重要。相关法规和既定指南规定了许多操作规范。然而,对于具有免疫缺陷的小鼠和大鼠,还需采取额外措施,以防止其意外暴露于机会性病原体。当操作严格遵循既定程序时,实验动物的健康与福利得以提升,从而获得更可靠的实验结果。
来源: Kay Stewart, RVT, RLATG, CMAR;Valerie A. Schroeder, RVT, RLATG。印第安纳州,圣母大学
小鼠和大鼠在生物医学研究中所使用的动物中占很大比例。保障其福利既是伦理责任,也是确保科学有效性的关键。大多数小鼠和大鼠适用一些通用操作规程,但某…
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Overview
1:06
Unpacking and Cage Changing Procedures
6:50
Housing
9:18
Diet
10:03
Environment
12:10
Applications
12:55
Summary