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Wir haben eine modifizierte Melktechnik demonstriert, die von einer Person mit einem Gerät durchgeführt werden kann, das leicht zu montieren und zu transportieren ist. Traditionell wird Nagetiermilch mit Hilfe von Kapillarröhrchen10, 17, Pasteurpipettenaus Glas 12 oder Mikropipetten11 gesammelt. Bei diesen Methoden ist eine Person erforderlich, die das Muttertier festhält und die Milch manuell abpumpt, und eine andere, die Milch auffängt. Dies kann manchmal eine Herausforderung sein, insbesondere wenn die Milchprobenahme an Wochenenden oder Feiertagen stattfindet. Die auf diese Weise gesammelte Milch muss in sterile Aufbewahrungsröhrchen umgefüllt werden. Da Nagetiermilch relativ fettreich ist (wie hier und in anderen Studiengezeigt 20,21) und daher viskos ist, führt der Prozess des Umfüllens von Milch wahrscheinlich zu einem Verlust des Milchvolumens, was die Mengen für Analysen einschränkt. Das hier beschriebene Gerät kann mit den im Labor vorhandenen Werkzeugen in unter 5 min montiert werden. Er kann problemlos von einer Person verwendet werden, um innerhalb von 10 Minuten eine ausreichende Milchmenge zu entnehmen. Der kontinuierliche, schonende Saugansatz, der mit dieser Methode verbunden ist, verringert das Problem des Probenverlusts durch den Transfer, da die Milch ständig direkt in ein Auffangröhrchen gezogen wird. Die Minimierung von Probenverlusten ist besonders wichtig, wenn bereits im PD2-Stadium Milch entnommen wird, da die Milchleistung in diesem Stadium bekanntermaßen relativ gering ist10. Darüber hinaus wurde das gleiche Gerät und Protokoll verwendet, um erfolgreich Milch von einem anderen Mausstamm (FVB/N-Hintergrund) zu sammeln, was darauf hindeutet, dass diese Methode wahrscheinlich bei Mausstämmen gleich gut funktioniert.
In dieser Studie haben wir auch beobachtet, dass der Zeitpunkt der Trennung je nach Laktationsstadium unterschiedlich sein kann. Frühere Studien berichten, dass Muttertiere mindestens 2 h und bis zu 16 h vor der Milchentnahme von ihren Jungtieren getrennt werden sollten, um ein ausreichendes Milchvolumen zu erhalten11,13. Bei der Anwendung dieser Methode stellten wir fest, dass es ausreichte, die Muttertiere in der Frühlaktation (PD2) und nur 30–45 Minuten in der Spitzenlaktation (PD10) von ihren Jungtieren zu trennen, um ein ausreichendes Milchvolumen zu erhalten. Da es zusätzliche Zeit braucht, bis sich das Muttertier von der Narkose erholt hat, verkürzt die Minimierung der Trennungsdauer nicht nur die Probenahmezeit, sondern verringert auch die potenziellen Auswirkungen, die dies auf das Muttertier und seine Jungtiere haben kann.
Darüber hinaus fanden wir heraus, dass das Sammeln von Milch bereits im PD2-Stadium das spätere Wachstum der Jungtiere aufgrund der langen Trennungs- und Erholungszeit des Muttertiers negativ beeinflussen kann, was zu einer Phase unzureichender Fütterung führt. Dies wurde nicht beobachtet, wenn die Milch in der höchsten Laktation (PD10) beprobt wurde. Wenn ein Untersucher daran interessiert ist, Milch zu verschiedenen Zeitpunkten während der 21-tägigen Laktationsperiode zu entnehmen, ist es daher ratsam, Frühlaktationsmilch von einem separaten Satz von Muttertieren zu nehmen. Die Milchentnahme kann jedoch mehrmals an derselben Hündin während der Hoch- und Spätlaktation für Längsschnittstudien durchgeführt werden.
Alternativ können sich die Forscher für andere Anästhetika entscheiden, um die Erholungszeit des Damms zu minimieren. Zum Beispiel kann die Inhalation von Isofluran dazu beitragen, die Erholungszeit zu verkürzen, da sich die Tiere nach Absetzen von Isofluran in der Regel schnell erholen22. Obwohl diese Wahl der Anästhesie von vielen durchgeführt wird 13,23, wird berichtet, dass die Isofluran-Inhalation das Volumen der gesammelten Milch negativ beeinflussen kann13. Darüber hinaus erfordert die Isofluran-Inhalation geeignete Geräte, um eine präzise Kontrolle der Dosierung zu gewährleisten. Die Forschung über die Auswirkungen von Anästhetika wie Ketamin/Xylazin und Isofluran auf die Laktation und die Milchzusammensetzung und deren mögliche Übertragung auf die Muttermilch ist begrenzt 24,25,26. Es wird daher empfohlen, die Interpretation der Daten sorgfältig durchzuführen, wenn Studien mit unterschiedlichen Anästhesieoptionen verglichen werden. Eine andere Alternative besteht darin, Milch ohne Anästhesie zu entnehmen, wie von anderen Forschern beschrieben 14,27,28,29. Dieses Verfahren kann jedoch möglicherweise zu übermäßigem Stress für das Muttertier führen und eine zusätzliche Person erfordern, um das Tier zu fixieren.
Diese Studie zeigte auch, dass Makronährstoff-Assays mit den Milchproben durchgeführt werden konnten, wobei für weitere Verfahren wie Omics-Analysen ein Überschuss übrig blieb. Der Laktose-, Protein- und Fettgehalt der Milch wurde gemessen und mit veröffentlichten Daten verglichen, um die beschriebene Methode zu validieren. Die Laktosekonzentration in der Milch machte ~1,2% der Milchkomponente aus, was der von Mäusen mit einer Kontrolldiät ähnelt, über die in anderen Studien berichtet wurde 30,31,32. Es wurde bestätigt, dass Mausmilch einen hohen Fettanteil hat, der zwischen 26 % und 33 % liegt, wie zuvor berichtet20,30. Die hier berichtete Gesamtproteinkonzentration war ähnlich wie die von Chen et al.30, aber niedriger als die in anderen Studien berichtete31,32. In Bezug auf die Veränderungen von der frühen bis zur höchsten Laktation stellten wir fest, dass der Laktose- und Proteingehalt relativ konstant blieb, der Milchfettanteil jedoch von der frühen bis zur maximalen Laktation anstieg. Dies steht im Widerspruch zu Ragueneau32, aber die Diskrepanz könnte auf Unterschiede in der Stichprobengröße zurückzuführen sein. Obwohl die Gesamtproteinkonzentration zwischen der frühen und der höchsten Laktation ähnlich war, fanden wir heraus, dass die individuelle Proteinhäufigkeit (αS1-Kasein, β-Kasein und saures Molkenprotein) variierte, was vermutlich Veränderungen in den Bedürfnissen der Neugeborenen in verschiedenen Entwicklungsstadien widerspiegelt.
Obwohl diese Technik keine Quantifizierung der Milchproduktion ermöglicht, kann sie mit dem von Falconer 1947 vorgeschlagenen Leistungsindex (IOP) berechnet werden33. Die Milchproduktion hängt stark von der Wurfgröße und dem Tag der Probenahme ab. Dieser Index kann als Maß für die Milchproduktion verwendet werden, wobei Unterschiede in der Wurfgröße berücksichtigt werden. So kann z.B. die gesamte Einstreu auf PD10 gewogen werden (wenn der Mutterkoffer für die Milchprobenahme getrennt wird). Der IOD einer Hündin wird dann berechnet, indem das Gewicht ihres Wurfes durch das mittlere Gewicht von Würfen gleicher Größe auf PD10 dividiert wird. Zusammenfassend demonstrieren wir eine effiziente Ein-Personen-Technik zur Milchprobenahme von Labormäusen unter Verwendung eines Geräts, das mit relativ kostengünstigen und leicht verfügbaren Geräten einfach zusammengebaut werden kann. Diese Technik ermöglicht eine konsistente Sammlung ausreichender Milchmengen für die meisten Analysen.