Ten protokół opisuje technikę zarządzania ciążą i żywieniem dla królików przeniesionych na zarodki i genetycznie zmodyfikowanych, mającą na celu zmniejszenie śmiertelności nowonarodzonych królików i zwiększenie efektywności przygotowania królików z edytowanymi genami.
Artykuł metodologiczny
Postępowanie w sprawie ciąży i karmienia królikami przeniesionymi na zarodki i zmodyfikowanymi genetycznie
* These authors contributed equally
W tym artykule
Podsumowanie
Streszczenie
Wraz z postępem badań naukowych, rośnie zapotrzebowanie na modele królików z edytowanymi genami. Istnieją jednak ograniczone systemy zarządzania ciążą i żywieniem dla królików z edytowanymi genami, co prowadzi do niskich wskaźników przeżywalności wśród królików z edytowanymi genami, przygotowanych przez wielu niedoświadczonych badaczy. Dlatego niezbędne są odpowiednie wskazówki. Niniejszy artykuł podsumowuje praktyki ciążowe i żywieniowe królików modyfikowanych genetycznie opracowane w laboratorium autora i przedstawia zestaw podstawowych procesów. Obejmują one diagnostykę ciąży, opiekę przedporodową, położnictwo, wspomagane karmienie piersią, odstawianie od piersi i inne procedury, a także ratowanie i opiekę nad słabymi nowonarodzonymi królikami. W porównaniu z tradycyjnymi naturalnymi metodami porodu i pielęgnacji stosowanymi na fermach królików, podejście to obejmuje bardziej wyrafinowane zarządzanie, wymagające dodatkowego czasu i wysiłku, ale znacznie zwiększające przeżywalność królików ssących. Metody opisane w tym artykule są odpowiednie dla większości scenariuszy hodowli laboratoryjnej z udziałem królików z edytowanymi genami lub przeniesionymi zarodkami i stanowią proste i skuteczne odniesienie dla innych badaczy.
Wprowadzenie
Króliki są klasycznym modelem zwierzęcym do badań biomedycznych i coraz częściej stają się preferowanym modelem translacyjnym, aby wypełnić lukę między modelami gryzoni a dużymi modelami zwierzęcymi1,2. W porównaniu z dużymi zwierzętami króliki mają umiarkowaną wielkość ciała, małą przestrzeń do karmienia, niskie koszty karmienia i wygodne pobieranie krwi, co sprzyja wielokrotnemu zbieraniu danych badawczych i operacjom chirurgicznym. Króliki charakteryzują się dobrą zdolnością reprodukcyjną, krótkim okresem ciąży (28-32 dni w przypadku białych królików nowozelandzkich), dużą liczbą urodzeń i szybkim wzrostem3,4. W porównaniu z gryzoniami, króliki są bliższe ludziom w filogenezie5. Jest to opłacalny i praktyczny eksperymentalny substytut dla świń i naczelnych6. W porównaniu z innymi dużymi i średnimi zwierzętami edytującymi geny (świnie, bydło, owce, koty, psy, małpy), koszt przygotowania królików do edycji genów jest niski, a cykl krótki. Wraz z rozwojem terapii genowej7,8,9, terapia komórkami macierzystymi10,11,12,13, badania nad mózgiem14 i inne dziedziny naukowe1,15,16,17,18, zapotrzebowanie na gatunki inne niż gryzonie w edycji genów rośnie.
Króliki edytujące geny były kiedyś uważane za jedne ze średniej wielkości zwierząt edytujących geny, które mogły realizować zastosowania przemysłowe6. Jednak do dziś króliki edytujące geny nie były w stanie osiągnąć produkcji na dużą skalę. Jednym z głównych powodów jest to, że produkcja i hodowla królików z edycją genów jest wyzwaniem, a trudność jest znacznie większa niż w przypadku myszy lub szczurów zajmujących się edycją genów. Nie ma wielu laboratoriów, które mogą skutecznie hodować króliki z edycją genów. Początkującym często trudno jest skutecznie przygotować króliki do edycji genów i często napotykają takie nieprzyjemne problemy, jak niski wskaźnik ciąż19, aborcja20, dystocia21, odmowa laktacji przez samice królików22 i śmierć ssących królików23. Istnieje jednak niewiele systematycznych danych lub wytycznych literaturowych dotyczących ciąży i karmienia królików z edycją genów lub królików z przeniesionymi zarodkami. Większość z nich opiera się na doświadczeniach zwykłych ferm królików.
Dlatego ten artykuł podsumowuje dojrzałe doświadczenia związane z ciążą i karmieniem genetycznie modyfikowanych królików z laboratorium autora, a także przedstawia zestaw podstawowych procesów królików przenoszonych na zarodki i królików modyfikowanych genetycznie, w tym diagnozę ciąży, opiekę przedporodową, położnictwo, sztuczne wspomaganie karmienia, ablaktację, a także ratowanie i pielęgnację słabych królików. Proces ten został opracowany specjalnie dla hodowli królików z edycją genów lub królików z transferem zarodków. W porównaniu z tradycyjną naturalną metodą porodu i pielęgnacji na fermach królików, model zarządzania ciążą i karmieniem zajmuje więcej czasu i energii, ale może znacznie zmniejszyć śmiertelność małych królików, a wysiłek jest tego wart.
Protokół
Wszystkie protokoły eksperymentalne zostały zatwierdzone przez Komitet Etyki ds. Eksperymentów na Zwierzętach w Laboratorium Medycznym w Guangdong. Numer oceny etycznej dla hodowli królików modyfikowanych genem MKRN3 biorących udział w tym badaniu wynosi B202210-6. W badaniu przestrzegane są procedury zgodne ze standardami etycznymi określonymi w Deklaracji Helsińskiej z 1975 r. (zrewidowanej w 1983 r.). Króliki nowozelandzkie użyte w tym badaniu zostały pozyskane z Guangdong Medical Laboratory Animal Center w Chinach. Opisany w tym artykule proces ciąży i karmienia królików modyfikowanych genetycznie jest podsumowaniem codziennych praktyk hodowlanych zwierząt w laboratorium autora. Szczegółowe informacje na temat odczynników i używanego sprzętu są wymienione w Tabeli materiałów.
1. Diagnoza ciąży
- W 12do 14 dniu po transferze zarodków (wybierz jeden z punktów czasowych) potwierdź ciążę poprzez bezpośrednie badanie palpacyjne.
UWAGA: Ten krok można pominąć. Jeśli badanie palpacyjne jest zbyt szorstkie i siłowe, może prowadzić do poronienia u ciężarnych królików.- Jedną ręką przytrzymaj skórę szyi za uszami królika, pozwól pośladkom królika skurczyć się do przodu, blisko jamy brzusznej pośladków królika, a następnie drugą ręką otwórz dłoń i delikatnie dotknij tylnej części brzucha.
- Naciśnij brzuch do pewnego stopnia. Jeśli wymacuje się ciągły sznur gładkich i elastycznych kulek miąższu, podobnych wielkością do bobu, uważa się, że jest to ciąża24.
- Jeśli pozwalają na to warunki, użyj ultradźwięków w 15 dniu po transferze zarodków, aby ustalić, czy królik jest w ciąży. Diagnostyka ciąży królików opiera się na obecności małych, silnych punktów echogenicznych (worków ciążowych) w ciekłej ciemnej strefie.
- W okresie od 16 do 18 dnia po transferze zarodków obserwuj królika dwa razy dziennie rano i wieczorem, za każdym razem przez około 15 minut. Jeśli zaobserwuje się, że królik wykazuje zachowania, takie jak niepokój, szybki oddech, wyrywanie włosów w celu budowy gniazd itp., podczas porodu lub rui, oznacza to, że samica królika jest w ciąży rzekomej i nie zaszła w ciążę.
UWAGA: Jeśli transfer zarodków nie powiedzie się, samice królików będą miały ciążę rzekomą podobną do porodowej lub rui w 16-18 dniu z powodu spadku hormonu lutealnego.
2. Opieka przedporodowa
- Pozwól ciężarnym królikom swobodnie jeść w czasie ciąży i dodawaj świeżą zieloną karmę raz w tygodniu.
- Rano lub wieczorem 25dnia po transferze zarodków należy przenieść ciężarne króliki do klatki porodowej.
- Wcześniej zdezynfekuj klatkę porodową, inkubator dla zwierząt, skrawki papieru lub wióry.
UWAGA: Wybierz klatkę dostawczą dla królików, która spełnia międzynarodowe kryteria pod względem wielkości. Upewnij się, że klatka porodowa ma wystarczająco dużo miejsca, aby matka królika mogła się poruszać. Wybierz inkubator, który jest odporny na skubanie matki królika. Wybierz grube skrawki papieru o dobrej absorpcji wody. Zgodnie z wymaganiami i sugestiami lokalnego kierownictwa obiektu dla zwierząt, dobierz odpowiednie metody dezynfekcji. - Zamocuj inkubator po jednej stronie klatki porodowej i włóż ręczniki, wióry lub skrawki papieru do inkubatora dla zwierząt, aby ciężarne króliki mogły zrobić gniazdo.
- Zapewnij odpowiednią ilość paszy i wody pitnej.
- Delikatnie przenieś ciężarne króliki do klatki porodowej.
- Zwróć uwagę na to, czy ciężarne króliki codziennie zakładały gniazdo w inkubatorze. Jeśli nie, dodaj kilka skrawków papieru i ręczników na zewnątrz inkubatora rano 28dnia ciąży.
UWAGA: Jeśli ciężarne króliki nie zagnieżdżą się w inkubatorze, prawdopodobnie nie urodzi w inkubatorze. Umieść kilka ręczników i skrawków papieru na zewnątrz inkubatora, aby zapobiec utracie temperatury i śmierci nowonarodzonych królików poza pudełkiem.
- Wcześniej zdezynfekuj klatkę porodową, inkubator dla zwierząt, skrawki papieru lub wióry.
3. Przebieg porodu
UWAGA: Dzień 0 odnosi się do okresu krótko po zapłodnieniu i formacji prokariotycznej. Króliki to zwierzęta stymulujące owulację, które owulują 10-12 godzin po kryciu. Za zarodki w stadium jednokomórkowym uzyskane następnego dnia po kryciu uważa się zarodki w 0,5dnia. Jeśli zarodki w stadium jednokomórkowym są hodowane in vitro tylko przez 2-3 godziny, a następnie przenoszone do królików zastępczych, uważa się również, że jest to 0,5 dzień ciąży.
- Monitorowanie prenatalne
UWAGA: Ciąża królików trwa 28-32 dni. Jeśli królik urodzi przed 30dniem ciąży, wielkość płodu jest zwykle stosunkowo niewielka i zdarzają się rzadkie przypadki trudnego porodu. Nie jest wymagana nadmierna interwencja przed 30dniem.- Rankiem 30dnia ciąży u królików wykonaj badanie palpacyjne jamy brzusznej, aby z grubsza określić liczbę, wielkość i aktywność płodu.
- Jedną ręką przytrzymaj skórę szyi za uszami królika, pozwól pośladkom królika skurczyć się do przodu, blisko jamy brzusznej pośladków królika, a następnie drugą ręką otwórz dłoń i delikatnie dotknij tylnej części brzucha. Siła musi być niewielka.
UWAGA: Wciśnięcie się do brzucha do pewnego stopnia spowoduje wyczuwanie palpacyjne kilku elipsoid wielkości jajka, które mogą odczuwać ruch płodu.
- Jedną ręką przytrzymaj skórę szyi za uszami królika, pozwól pośladkom królika skurczyć się do przodu, blisko jamy brzusznej pośladków królika, a następnie drugą ręką otwórz dłoń i delikatnie dotknij tylnej części brzucha. Siła musi być niewielka.
- Jeśli okaże się, że liczba płodów poczętych przez ciężarne króliki wynosi tylko 1-2, w 30 dniu ciąży należy wstrzyknąć domięśniowo 0,02 mg kloprostenolu o godzinie 17:00, aby wywołać poród królików następnego dnia.
UWAGA: Ciężarne króliki mają tylko 1-2 płody, które po osiągnięciu dojrzałości są podatne na dystocję lub niepowodzenie porodu.
- Rankiem 30dnia ciąży u królików wykonaj badanie palpacyjne jamy brzusznej, aby z grubsza określić liczbę, wielkość i aktywność płodu.
- Przyspiesz poród
UWAGA: Jeśli ciężarny królik nie urodzi rano 31. dnia ciąży, może rozważyć, czy musi przyspieszyć poród zgodnie z poniższymi warunkami. Jeśli jest więcej niż 2 płody, nie zostaną podjęte żadne dalsze działania.- Jeśli ciężarny królik jest w ciąży tylko z 1-2 płodami i dzień wcześniej wstrzyknięto mu kloprostenol, rano 31 dnia ciąży wstrzyknij 10 jednostek oksytocyny do mięśni, aby wywołać poród.
- Jeśli ciężarny królik ma oznaki porodu (takie jak niepokój, szybki oddech, rozszerzenie naczyń usznych, skubanie i zakładanie gniazda, planowanie podłoża itp.), wstrzyknij 10 jednostek oksytocyny do mięśni, aby wywołać poród.
- Jeśli ciężarny królik nie ma oznak porodu, a ruchy płodu są normalne, kontynuuj obserwację. Jeśli poród nie nastąpi rano w 32dniu ciąży, wstrzyknij 10 jednostek oksytocyny w mięśnie, aby wywołać poród.
UWAGA: Zwykle stosowanie oksytocyny może rozwiązać trudny poród. Ogólnie rzecz biorąc, 5-10 minut po wstrzyknięciu oksytocyny ciężarne króliki rozpoczną poród. Oksytocyna jest skuteczna przez około pół godziny i może być podawana ponownie po pół godzinie. Nie zaleca się wywoływania porodu oksytocyną więcej niż 3 razy. Jeśli oksytocyna jest nieskuteczna, poproś lekarza weterynarii o wykonanie cesarskiego cięcia. W przeciwnym razie płód umrze w macicy, zmięknie i zostanie wydalony z pochwy.
4. Położnictwo
- Ułóż i przygotuj inkubatory (Rysunek 1).
UWAGA: Przygotuj się z wyprzedzeniem, zanim królik urodzi. Rozmiar inkubatora użytego w tym badaniu to 45 cm × 30 cm × 15 cm długości×, szerokości × wysokości.- Dodaj sterylną chłonną wyściółkę. Zalecane są granulki z kolb kukurydzy.
- Rozłóż ręcznik jako matę pokrytą sztucznym puchem bawełnianym.
UWAGA: Materiał sztucznej bawełny puchowej to włókno poliestrowe klasy dziecięcej, które jest nietoksyczne. Bawełna ze sztucznego puchu jest bardzo odpowiednia dla nowonarodzonych królików, które utrzymują ciepło. Nie można go jednak użyć do zrobienia gniazda dla matki królika lub może zostać zjedzony do żołądka.
- Szybko wytrzyj śluz na nowonarodzonych królikach ręcznikiem. Upewnij się, że oddychają płynnie, a następnie umieść je w inkubatorze.
UWAGA: Jeśli oddychanie nowonarodzonych królików ustaje, natychmiast naciśnij klatkę piersiową, aby uzyskać pomocnicze oddychanie (25-35 razy/min), aby zmniejszyć średnicę klatki piersiowej o 25%-30%, aż do przywrócenia spontanicznego oddychania. - Po porodzie ciężarnych królików policz liczbę urodzonych płodów. Przyklej karty informacyjne na inkubatorze: zmodyfikowane geny, liczba nowonarodzonych królików, data urodzenia itp.
UWAGA: Odpowiednia temperatura otoczenia dla nowonarodzonych królików to 30-32 °C. Umieszczenie odpowiedniej ilości sierści królika lub sztucznego puchu bawełnianego wewnątrz inkubatora może uzyskać dobry efekt izolacyjny. Pomieszczenie dla królików powinno być utrzymywane w temperaturze 16-25 °C. Samice królików mają zwykle 6-8 sutków. Jeśli jest zbyt wiele młodych, niektóre dzieci mogą być karmione przez inne króliki.
5. Opieka poporodowa
- Pielęgnacja małego królika (Rysunek 2)
UWAGA: Po porodzie pozwól matce królika odpocząć przez około 1 godzinę przed karmieniem piersią. Króliki zwykle karmią piersią 1-3 razy dziennie.- Oczyść wszystkie sutki matki królika bawełnianą bawełną nasączoną alkoholem przed pierwszym karmieniem. Z wyjątkiem karmienia piersią, w innych okresach należy trzymać matki królików i młode króliki oddzielnie.
- Delikatnie masuj każdy sutek i delikatnie wyciśnij pierwszą kroplę mleka.
- Karmienie 1-2-dniowych małych królików: Za każdym razem kładź matkę królika na macie w pozycji bocznej lub na brzuchu i kładź ssące króliki jeden po drugim do ich sutków, aby ssać mleko (Rysunek 2A). 1-2 jednodniowe króliki należy karmić 2-3 razy dziennie.
UWAGA: Wcześniaki lub małe króliki z niską masą urodzeniową są podatne na hipoglikemię. Podawaj 1 ml 5% glukozy i spożywaj mleko matki tak szybko, jak to możliwe. Jeśli mały królik jest zbyt słaby, aby pić, należy bezpośrednio wstrzyknąć 1 ml 5% glukozy do jamy brzusznej. - Drugiego dnia po urodzeniu użyj markera, aby ponumerować grzbiet każdego małego królika. Przytnij niewielką ilość tkanki ogona w celu genotypowania.
- Karmienie małych królików w wieku powyżej 2 dni: Podczas karmienia umieść matkę królika w inkubatorze i pozwól jej samodzielnie karmić piersią (Rysunek 2B). Króliki w wieku 2-9 dni muszą być karmione 1-2 razy dziennie, a króliki powyżej 9 dni muszą być karmione raz dziennie do momentu odsadzenia. Upewnij się, że małe króliki są pełne (Rysunek 2C).
UWAGA: Jeśli mama królika nie chce karmić piersią, można ją karmić świeżymi warzywami, aby była bardziej chętna do współpracy. W razie potrzeby matki królików można karmić piersią po umieszczeniu w stabilnej pozycji. Delikatnie wyciśnij pierwszą kroplę mleka z każdego sutka matki królika, aby złagodzić obrzęk i ból piersi, co jest korzystne dla małych królików do ssania mleka. Jeśli powyższe metody są nieskuteczne, do karmienia piersią należy użyć innych królików matek w okresie laktacji. - Przez pierwsze 4 dni po urodzeniu czyść krocze małego królika dwa razy dziennie mokrymi wacikami, aby stymulować wydalanie smółki i moczu (Rysunek 2D).
- W miarę wzrostu sierści małego królika codziennie usuwaj trochę puchu bawełnianego z inkubatora.
- Zmieniaj ręcznik raz dziennie, aż mały królik urośnie do punktu, w którym całe jego ciało pokryje się włosami.
UWAGA: Ogólnie rzecz biorąc, ręcznik nie jest już potrzebny w 8dniu po urodzeniu. - Jeśli małe króliki (w wieku 1-2 tygodni) doświadczą biegunki, natychmiast podawaj 3 krople gentamycyny pochodzenia zwierzęcego (stężenie wynosi 0,04 g/ml) dwa razy dziennie przez 5 kolejnych dni.
UWAGA: Biegunka u młodych królików jest zwykle spowodowana ssaniem mleka od matek królików z zapaleniem wymienia lub wysoką temperaturą i wilgotnością otoczenia. Śmiertelność małych królików z biegunką jest bardzo wysoka. - Po tym, jak młody królik otworzy oczy (w wieku około 2 tygodni), przenieś go do klatki karmiącej z ręcznikiem. Dodaj trochę zielonej karmy i codzienną dietę.
UWAGA: Odpowiednia temperatura dla młodych królików (w wieku 2-3 tygodni) to 23-30 °C. - Oddziel matkę królika od małych królików i otwieraj przegrodę tylko raz dziennie do karmienia piersią.
UWAGA: Może to zapobiec gryzieniu sutka matki królika przez małe króliki.
- Opieka poporodowa matki królika
- W okresie laktacji pozwól matkom królików swobodnie pić i jeść oraz karm je odpowiednią zieloną paszą, aby zapewnić odpowiednie odżywianie.
- Jeśli matka królika cierpi na zapalenie sutka, należy natychmiast przerwać karmienie piersią i podać odpowiednie antybiotyki weterynaryjne do leczenia (zalecane są cefalosporyny). Nakarm młode króliki innymi królikami w okresie laktacji o podobnym czasie dostawy.
6. Ablaktacja
- Upewnij się, że większość młodych królików jest odsadzona od matki w wieku 35 dni. Słabe króliki są odsadzane od matki w wieku 40 dni.
UWAGA: Odpowiednia temperatura dla młodych królików (w wieku od 3 tygodni do 3 miesięcy) to 20-25 °C. Odpowiednia temperatura dla młodych królików (w wieku 3-6 miesięcy) i dorosłych królików wynosi również 15-25 °C. - Należy rozważyć, czy po odsadzeniu szczepić konwencjonalne szczepionki zgodnie z wymaganiami doświadczalnymi.
Wyniki
Niniejszy artykuł opisuje procedurę prowadzenia ciąży i karmienia królików po transferze embrionów oraz królików modyfikowanych genetycznie. Pod koniec 2022 roku laboratorium autora zainicjowało prace nad platformą przygotowawczą dla królików modyfikowanych genetycznie. W tym okresie napotkano kilka powszechnych problemów, w tym poronienia, brak urodzeń w terminie, dystocję, brak wyrywania sierści do budowy gniazda przed porodem, niechęć samic do karmienia piersią lub przypadki kanibalizmu, niewystarczającą ilość mleka matki przy dużych miotach oraz problemy z ssaniem mleka przez młode króliki. Wyzwania te znacząco obniżyły efektywność rozrodu królików modyfikowanych genetycznie.
Poprzez podsumowanie doświadczeń i wyciągnięcie wniosków z tych problemów opracowano protokół opieki nad ciążą i laktacją dla królików po transferze zarodków i modyfikacji genetycznej (Rysunek 3). Protokół ten znacząco zwiększył przeżywalność nowonarodzonych królików oraz zmniejszył śmiertelność w okresie laktacji (Tabela 1). W większości przypadków, z wyjątkiem specyficznych genetycznie zmodyfikowanych modeli chorób o ciężkich postnatalnych fenotypach prowadzących do wyższych wskaźników śmiertelności, podejście to okazało się skuteczne i możliwe do zaakceptowania.
Obecnie laboratorium autora przeszło z tradycyjnych metod naturalnego porodowania i pielęgnacji na nowo ustanowiony model zarządzania ciążą i karmieniem. Do chwili obecnej metoda ta umożliwiła sukcesywną hodowlę ponad dziesięciu nowych odmian królików genetycznie modyfikowanych, co zaowocowało licznymi potomkami. Choć podejście to zwiększa nakład pracy, jest ono wysoce skuteczne. Rycina 4 przedstawia rzeczywisty przykład hodowli potomstwa królików z modyfikacją genu MKRN3, ukazując proces od narodzin do odsadzenia.
Rycina 1: Organizacja inkubatorów dla młodych królików. Kroki niezbędne do przygotowania inkubatora dla młodych królików: (1) Przygotowanie inkubatora; (2) Wyłożenie wyściółki; (3) Rozłożenie ręcznika; (4) Dodanie sztucznego puchu z waty; (5) Umieszczenie młodego królika wewnątrz; (6) Przymocowanie karty informacyjnej. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.
Rycina 2: Wspomagane karmienie młodych królików. (A) Karmienie młodych królików w wieku 1-2 dni. (B) Karmienie młodych królików powyżej 2. dnia życia. (C) Porównanie brzuchów młodych królików przed i po karmieniu, wykazujące wyraźne uwypuklenie oraz widoczne białe mleko w żołądku (zaznaczone czerwonym okręgiem). (D) Wydalanie mekonium z przewodu pokarmowego w ciągu 3 dni od urodzenia (zaznaczone czerwoną strzałką). Krocze wymaga regularnego oczyszczania wilgotnym wacikiem bawełnianym (zaznaczone żółtą strzałką). Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.
Rysunek 3: Proces zarządzania ciążą i pielęgnacją dla królików po transferze embrionów i modyfikowanych genetycznie. Etapy procesu zarządzania: diagnoza ciąży; opieka prenatalna; pomoc położnicza; opieka poporodowa; odsadzanie. Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tego rysunku.
Rycina 4: Wzrost i rozwój genetycznie zmodyfikowanych królików od narodzin do odsadzenia. (A) Zdjęcia młodych królików w wieku od 1 do 8 dni. (B) Piętnastodniowe młode króliki, z matką po lewej stronie i młodymi po prawej. (C) Odsadzone młode króliki w wieku trzydziestu pięciu dni. (D) Krzywa wzrostu młodych królików w ciągu pierwszych trzech tygodni po urodzeniu. Młode króliki pochodziły z jednego miotu: ID1, ID2 i ID3 reprezentują króliki z modyfikacją genu mkrn3, natomiast ID4, ID5 i ID6 reprezentują króliki typu dzikiego. Kliknij tutaj, aby zobaczyć powiększoną wersję tej ryciny.
| Tradycyjny naturalny poród i pielęgnacja | Postępowanie w okresie ciąży i laktacji | |
| Liczba noworodków królików (8 miotów) | 68 | 71 |
| Liczba przeżyłych noworodków królików | 42 | 66 |
| Liczba przeżyłych odsadzonych królików | 29 | 63 |
| Wskaźnik przeżywalności noworodków (= liczba noworodków królików / liczba przeżyłych noworodków królików × 100%) | 61.80% | 93.00% |
| Wskaźnik przeżywalności odsadzalnych (= liczba przeżyłych odsadzonych królików / liczba noworodków królików × 100%) | 69.00% | 95.50% |
Tabela 1: Przeżywalność królików w zależności od różnych trybów zarządzania hodowlą. Porównanie wskaźników przeżywalności królików w różnych strategiach zarządzania hodowlą.
Dyskusja
Główne etapy postępowania w ciąży i karmieniu królików z przeniesionymi zarodkami i zmodyfikowanymi genetycznie obejmują położnictwo i wczesne wspomagane karmienie piersią. Trudny poród jest częstym problemem u królików19. Wydłużony czas porodu często prowadzi do niedokrwienia płodu, niedotlenienia i śmierci25. Odpowiednie stosowanie oksytocyny może skutecznie skrócić czas porodu i zmniejszyć przypadki dystocji płodu26. Wiele pierworódek królików nie wyrywa sierści w celu przygotowania gniazd, co zwiększa ryzyko utraty temperatury i śmiertelności u nowonarodzonych królików27,28. Zazwyczaj po domięśniowym wstrzyknięciu oksytocyny króliki rozpoczynają poród w ciągu 5-10 minut, co ułatwia sztuczny poród i poprawia przeżywalność noworodków. Złe zachowanie matki lub brak doświadczenia często utrudnia prawidłowy wzrost szczeniąt królików. Wspomagane postępowanie pielęgniarskie zapewnia, że nowonarodzone króliki otrzymują odpowiednie karmienie piersią i są trzymane w wygodnych inkubatorach, co znacznie poprawia ich przeżywalność29.
W tym badaniu wykorzystano prosty inkubator, wykorzystujący sztuczny puch bawełniany i ręczniki zapewniające ciepło. Optymalna temperatura otoczenia dla nowonarodzonych królików wynosi 30-32 °C30. Jeśli to możliwe, urządzenia do kontroli temperatury i wilgotności mogą jeszcze bardziej poprawić wyniki. W późnych stadiach ciąży samice królików mogą wykazywać objawy, takie jak przyspieszony oddech, szarżenie oddechowe, rozszerzenie naczyń krwionośnych uszu i niechęć do jedzenia lub poruszania się31. Objawy te przypominają nadciśnienie tętnicze wywołane ciążą u ludzi i wymagają natychmiastowej uwagi. W ciężkich przypadkach może dojść do obumarcia matki i płodu. W takich okolicznościach ciężarne króliki powinny być trzymane w bardziej przestronnych klatkach ze skrawkami papieru, aby zachęcić do tworzenia gniazd, zachęcane do ćwiczeń i dostarczane ze świeżą zieloną paszą. Środki te na ogół łagodzą niepożądane objawy u ciężarnych królików. Jednak w krytycznych przypadkach konieczne jest domięśniowe wstrzyknięcie 0,02 mg kloprostenolu w celu wywołania wczesnego przerwania ciąży32.
Badanie to ustanawia protokół postępowania w ciąży i karmieniu piersią dla królików przeniesionych i zmodyfikowanych genetycznie zarodków, znacznie poprawiając wydajność hodowli królików modyfikowanych genetycznie. W porównaniu z tradycyjnymi metodami hodowli królików, podejście to wymaga większej siły roboczej i zasobów materialnych oraz wiąże się z bardziej skrupulatnym procesem. Jednak w standardowych warunkach laboratoryjnych metoda ta spełnia potrzeby eksperymentalne i oferuje praktyczne spostrzeżenia i umiejętności.
Podczas hodowli modeli królików pod kątem określonych chorób genetycznych, takich jak króliki z atrofią mięśni lub króliki bezwłose, słaba budowa wrodzona tych modeli często skutkuje ich niezdolnością do konkurowania z królikami typu dzikiego w tym samym miocie o mleko matki, co prowadzi do wysokiej śmiertelności wkrótce po urodzeniu33,34. Wspomagane zarządzanie pielęgniarskie skutecznie łagodzi te wyzwania, zapobiegając przedwczesnej śmierci młodych królików. Ponadto protokół ten pozwala naukowcom obserwować i określać genotyp nowonarodzonych królików natychmiast po urodzeniu, zmniejszając obawy o gryzienie lub zjadanie swojego potomstwa przez samice. Ogólnie rzecz biorąc, protokół ten ma obiecujące zastosowania w generowaniu królików przenoszonych zarodkami i modyfikowanych genetycznie.
Oświadczenia
Autorzy nie mają nic do ujawnienia.
Podziękowania
Te badania były wspierane przez Narodową Fundację Nauk Przyrodniczych Chin (Grant nr 82101937), Projekt Funduszu Badań nad Naukami Medycznymi i Technologią w Guangdong w Chinach (Grant nr B2024069) oraz Projekt Planu Nauki i Technologii w Kantonie w Chinach (Grant nr . SL2023A04J02229, nr zadania 2024A04J4923).
Materiały
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Sztuczny puch bawełniany | Yangzhou Anguang Textile Co., Ltd, Chiny | 5490-Jinyu | |
| Cloprostenol Wtrysk sodu | Shanghai Quanyu Biotechnology (Zhumadian) Animal Pharmaceutical Co., Ltd, Chiny | 163232207 | |
| Granulki kolby kukurydzy | Guangdong Prowincjonalne laboratorium medyczne Centrum dla zwierząt, Chiny | YUMIXIN | |
| Elektroniczna waga platformowa | Przyrząd wagowy Yongkang Runjin Co., Ltd, Chiny | rj-09 | |
| Gentamycyna | Shanxi Jinfukang Biological Pharmaceutical Co., Ltd, Chiny | 041531504 | |
| Wstrzykiwanie glukozy | Henan Kelun Pharmaceutical Co., Ltd, Chiny | H41022251 | |
| Inkubator | Foshan Chancheng Hualong Plastic Factory, Chiny | AAA-2 | Dla nowonarodzonych królików |
| Pudełko inkubatora | Hebei mabao wire mesh products Co., Ltd., Chiny | https://qr.1688.com/s/AJ1K7O3p | Jako gniazdo dla królików matek |
| Inslin Strzykawka | Becton, Dickinson and Company, USA | Ultra-Fine, 328421 | |
| Wstrzyknięcie oksytocyny | Guangzhou Baiyunshan Mingxing Pharmaceutical Co., Ltd | H44025245 | |
| Wstrzyknięcie penicyliny | Guangdong Kangtaiyuan Animal Husbandry Co., Ltd, Chiny | ||
| Klatka do karmienia królików | Suzhou Suhang Technology Equipment Co., Ltd., Suzhou, Chiny | RB42-8G | |
| Ręcznik | Zhejiang Jieliya Co., Ltd, Chiny | W3290 |
Bibliografia
- Xu, J., et al. Gene editing in rabbits: Unique opportunities for translational biomedical research. Front Genet. 12, 642444(2021).
- Esteves, P. J., et al. The wide utility of rabbits as models of human diseases. Exp Mol Med. 50 (5), 1-10 (2018).
- Song, J., et al. Genome engineering technologies in rabbits. J Biomed Res. 35 (2), 135-147 (2020).
- Brewer, N. R. Biology of the rabbit. J Am Assoc Lab Anim Sci. 45 (1), 8-24 (2006).
- Inazu, A., et al. Increased high-density lipoprotein levels caused by a common cholesteryl-ester transfer protein gene mutation. N Engl J Med. 323 (18), 1234-1238 (1990).
- Han, Y., et al. Genome-edited rabbits: Unleashing the potential of a promising experimental animal model across diverse diseases. Zool Res. 45 (2), 253-262 (2024).
- Ebrahimi, P., et al. In vivo and ex vivo gene therapy for neurodegenerative diseases: A promise for disease modification. Naunyn Schmiedebergs Arch Pharmacol. 397 (10), 7501-7530 (2024).
- Carter, J. E., Schuchman, E. H. Gene therapy for neurodegenerative diseases: Fact or fiction. Br J Psychiatry. 178, 392-394 (2001).
- Zha, Y., et al. CRISPR/Cas9-mediated knockout of APOC3 stabilizes plasma lipids and inhibits atherosclerosis in rabbits. Lipids Health Dis. 20 (1), 180(2021).
- Khandpur, S., Gupta, S., Gunaabalaji, D. R. Stem cell therapy in dermatology. Indian J Dermatol Venereol Leprol. 87 (6), 753-767 (2021).
- Gao, L., et al. Stem cell therapy: A promising therapeutic method for intracerebral hemorrhage. Cell Transplant. 27 (12), 1809-1824 (2018).
- Alessandrini, M., Preynat-Seauve, O., De Bruin, K., Pepper, M. S. Stem cell therapy for neurological disorders. S Afr Med J. 109 (8b), 70-77 (2019).
- Song, J., et al. Development of the nude rabbit model. Stem Cell Reports. 16 (3), 656-665 (2021).
- Liu, X., et al. YIPF5 (p.W218R) mutation induced primary microcephaly in rabbits. Neurobiol Dis. 182, 106135(2023).
- Bhaskar, S. M. M. Incidental findings in brain imaging research: spotlight on ethical considerations. Eur Radiol. 32 (10), 6977-6978 (2022).
- Sá, K. N., Venas, G. Brazilian research on noninvasive brain stimulation applied to health conditions. Arq Neuropsiquiatr. 79 (11), 974-981 (2021).
- Fan, J., Wang, Y., Chen, Y. E. Genetically modified rabbits for cardiovascular research. Front Genet. 12, 614379(2021).
- Mu, Y., et al. GTKO Rabbit: A novel animal model for preclinical assessment of decellularized xenogeneic grafts via in situ implantation. Mater Today Bio. 18, 100505(2023).
- Castellini, C., et al. The main factors affecting the reproductive performance of rabbit does: A review. Anim Reprod Sci. 122 (3-4), 174-182 (2010).
- Rosell, J. M., Fuente, L. F. Reproductive diseases in farmed rabbit does. Animals (Basel). 10 (10), (2020).
- Dickie, E. Dystocia in a rabbit (Oryctolagus cuniculus). Can Vet J. 52 (1), 80-83 (2011).
- Jiménez, A., González-Mariscal, G. Maternal responsiveness to suckling is modulated by time post-nursing: A behavioral and c-Fos/oxytocin immunocytochemistry study in rabbits. J Neuroendocrinol. 31 (9), e12788(2019).
- Whitney, J. C., et al. Rabbit mortality survey. Lab Anim. 10 (3), 203-207 (1976).
- Varga, M. Rabbit Basic Science. Textbook of Rabbit Medicine. , 3-108 (2014).
- Hudson, R., Müller, A., Kennedy, G. A. Parturition in the rabbit is compromised by daytime nursing: the role of oxytocin. Biol Reprod. 53 (3), 519-524 (1995).
- Morgan, D. R. Routine birth induction in rabbits using oxytocin. Lab Anim. 8 (2), 127-130 (1974).
- Hamilton, H. H., Lukefahr, S. D., McNitt, J. I. Maternal nest quality and its influence on litter survival and weaning performance in commercial rabbits. J Anim Sci. 75 (4), 926-933 (1997).
- Benedek, I., Altbӓcker, V., Molnár, T. Stress reactivity near birth affects nest building timing and offspring number and survival in the European rabbit (Oryctolagus cuniculus). PLoS One. 16 (1), e0246258(2021).
- González-Mariscal, G., Gallegos, J. A. The maintenance and termination of maternal behavior in rabbits: involvement of suckling and progesterone. Physiol Behav. 124, 72-76 (2014).
- Saxmose Nielsen, S., et al. Health and welfare of rabbits farmed in different production systems. Efsa j. 18 (1), e05944(2020).
- Pinto-Pinho, P., Pinto, M. L., Monteiro, J., Fardilha, M. Pregnancy Complications and feto-maternal monitoring in rabbits. Vet Sci. 10 (10), 622(2023).
- Abel, M., Smith, G. W., Nathanielsz, P. W. Prostaglandin-induced parturition in the rabbit; quantitative aspects of the route and duration of administration. J Endocrinol. 58 (1), xvi(1973).
- Sui, T., et al. A novel rabbit model of Duchenne muscular dystrophy generated by CRISPR/Cas9. Dis Model Mech. 11 (6), 032201(2018).
- Deng, J., et al. The disrupted balance between hair follicles and sebaceous glands in Hoxc13-ablated rabbits. Faseb j. 33 (1), 1226-1234 (2019).
Przedruki i uprawnienia
