Waiting
Login processing...

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

Biology

Håndoppdrettsmetode for spedbarnssilkeaper

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

Her beskriver vi en håndoppdrettsmetode for å oppdra spedbarnssilkeaper i en dyreinkubator. Denne metoden øker overlevelsesgraden for marmosetspedbarn, noe som gir mulighet til å studere utviklingen av marmosetspedbarn med lignende genetisk bakgrunn oppdratt i forskjellige postnatale miljøer.

Abstract

Den vanlige marmoset (Callithrix jacchus) er en liten og svært sosial New World-ape med høye reproduksjonsrater, som har vist seg å være en overbevisende ikke-menneskelig primatmodell for biomedisinsk og nevrovitenskapelig forskning. Noen kvinner føder trillinger; Foreldrene kan imidlertid ikke oppdra dem alle. For å redde disse spedbarna har vi utviklet en metode for håndoppdrett for å oppdra nyfødte silkeaper. I denne protokollen beskriver vi formelen av maten, tidspunktet for fôring, konfigurasjonen av temperatur og fuktighet, samt tilpasning av de håndoppdrettede spedbarnene til kolonimiljøet. Denne håndoppdrettsmetoden øker overlevelsesraten for marmosetspedbarn betydelig (uten håndoppdragelse: 45%; med håndoppdrett: 86%) og gir mulighet til å studere utviklingen av marmosetspedbarn med lignende genetisk bakgrunn oppvokst i forskjellige postnatale miljøer. Siden metoden er praktisk og enkel å bruke, forventer vi at den også kan brukes på andre laboratorier som arbeider med vanlige silkeaper.

Introduction

Den vanlige marmoset (Callithrix jacchus) er en liten og arboreal New World ape som stammer fra Sør- og Mellom-Amerika. Bruken av silkeaper i biomedisinsk forskning har vokst raskt de siste tiårene på grunn av flere viktige fordeler med silkeaper sammenlignet med andre ikke-menneskelige primater (NHP), inkludert deres mindre kroppsstørrelse, lettere håndtering og avl i fangenskap, kortere svangerskapstid, tidligere kjønnsmodning og lavere zoonotiske risikoer 1,2,3,4,5,6 . Den vanlige marmoseten har en lignende hjernestruktur og hjernefunksjon som mennesker og viser et rikt repertoar av vokaliseringer og svært sosial atferd med rike følelser. Det er en overbevisende NHP-modell for ulike typer nevrovitenskapsstudier, for eksempel studier på sensorisk prosessering 7,8,9,10,11,12,13,14, vokal kommunikasjon 15,16,17,18,19, modeller av ryggmargsskade 20,21,22,23, Parkinsons sykdom 24,25,26,27,28 og aldersrelaterte sykdommer 29. Sammenlignet med andre NHP har den vanlige marmoset en relativt høy reproduksjonshastighet, noe som er potensielt nyttig for transgen modifikasjon30,31,32. Denne primaten er også mye brukt i farmakologi, angiografi og patogen- og immunstudier 33,34,35,36,37,38,39. Imidlertid er tilgangen på silkeaper fortsatt svært begrenset, spesielt i Kina, og kan ikke møte de raskt voksende behovene til vitenskapelig forskning.

I marmosetkolonier fôres de voksne dyrene en til to ganger per dag, og noen få institusjoner endrer kostholdet for unge silkeaper40. Vanligvis griper spedbarnssilkeaper vanligvis fast på kroppen til faren eller eldre søsken for daglig omsorg og blir gitt til moren flere ganger om dagen for melk. Noen kvinnelige marmosets føder trillinger, og i dette tilfellet kan ett eller to spedbarn ikke overleve på grunn av mangel på melk; Dessuten er det noen foreldre som ikke tar vare på spedbarna sine fordi de mangler sykepleieerfaring eller av andre ukjente grunner. Dette er et stort tap for mange laboratorier. Noen få studier har rapportert metoder for ernæringsstyring for voksne silkeaper i fangenskap 40,41,42 ved bruk av matvarer og formler med forskjellige makronæringsstoffsammensetninger, vitaminer og mineraler, samt forskjellige fôringsprotokoller for anrikning (moset, gelert, renset eller hermetisert)2,41. En tidligere studie rapporterte en samarbeidsoppdrettsmetode for marmoset trillinger43, hvor omsorgspersoner tar ett spedbarn per dag, håndmater det hele dagen, og bytter det til en annen av trillingene neste dag. Selv om denne metoden tillater spedbarn å ha foreldreomsorg, krever det en erfaren omsorgsperson å ta tak i spedbarnet fra foreldrenes kropp hver dag og er arbeidskrevende. Så langt har ingen studier rapportert en detaljert, trinnvis håndoppdrettsmetode for nyfødte silkeaper.

Målet med den nåværende studien er å gi en håndoppdrettsmetode for de som er interessert i marmosetutvikling, men med begrensede ressurser. I motsetning til den tidligere samarbeidsoppdragelsesmetoden43, er dagens metode et alternativ som forstyrrer barnets familie mindre og er lett å lære. Basert på de grunnleggende regler for amming og 5 års praksis, beskriver dette papiret en håndoppdrettsmetode for å heve spedbarnsmarmosetter som inkluderer tilberedning av maten, en tidsplan for fôring, konfigurasjonen av temperatur og fuktighet i dyreinkubatoren, samt tilpasning av spedbarnsdyrene til kolonimiljøet.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Alle eksperimentelle prosedyrer ble godkjent av Animal Use and Care Committee ved Zhejiang University og fulgte National Institutes of Health (NIH) retningslinjer.

1. Bolig og husdyrhold44

  1. Sett kolonirommet med en 12 t: 12 h dag / natt syklus, temperaturen på 26-28 ° C, og den relative fuktigheten på 45% -55%.
  2. Par hann- og hunnsilkeaper når de er 2-6 år gamle, og hold dem i bur (850 mm x 800 mm x 800 mm) med tilstrekkelig plass og frisk luft med et 24-timers ventilasjonssystem.
  3. Gi hvilebrett, husker, abbor og hengekøyer i burene.
  4. Fôr paret silkeaper med ferskvann og 30-40 g mat to ganger om dagen, inkludert frokostblandinger, egg, søtpoteter, honning, frukt, grønnsaker og melorm.
    MERK: Veterinærer og eksperimenter må inspisere dyreavdelingen minst en gang per dag for å sikre at eventuelle syke personer blir diagnostisert og behandlet umiddelbart.

2. Forberedelse før fødselen av marmoset spedbarn

  1. Ta vare på de gravide silkeaper
    MERK: Tidspunktet for unnfangelsen ble diagnostisert ved palpasjon (vanligvis 10-20 dager etter starten av embryonale perioden), og vi refererte også til dyrets reproduktive historie.
    1. Gi større plass og minimal menneskelig forstyrrelse for hekkeparene.
    2. Fôr avlsparene med ekstra mat som melorm, egg, yoghurt og tørket frukt for å garantere ernæring for hunnene.
    3. Ta vare på og sjekk ofte de gravide silkeaper for å forberede seg på fødselen.
      MERK: Marmosets drektighetstid er estimert til å være 148 dager ±4,3 dager 45.
  2. Forbered følgende elementer: en dyrekuvøse (855 mm [B] x 470 mm [L] x 440 mm [H]), engangsbleieputer (M/L-størrelser), våtservietter, plysjleker (figur 1A), lekeruller (figur 1B), klatrestativ (figur 1B), tepper (10 cm x 10 cm, figur 1C) og en elektronisk skala (presisjon på 0,2 g, figur 1F).
    MERK: For å unngå at dyr henger, bør plysjlekene ikke ha sløyfestrukturer.
  3. Tilberedning av mat og fôringsapparater
    1. Forbered følgende elementer: babyformel (egnet for 0-12 måneder), babyrispasta (egnet for 0-6 måneder), elektrisk vannkoker, beger (100 ml), varmepute, veieskål av plast (80 mm x 80 mm x 22 mm, figur 1D), sterile sentrifugerør (50 ml), sterile engangssprøyter (1-5 ml), intravenøse injektorer (for skreddersydde fôringsbrystvorter) (figur 1E), og vattpinner (80-100 cm).
      MERK: For å lage en brystvorte til fôring, kuttes det 1 cm fra enden av en intravenøs injektor festet til en sprøyte (figur 1E).
  4. Registrering av skjemaforberedelse
    1. Forbered et skjema, vanligvis flere sider langt, for hvert spedbarnsmarmoset for å registrere grunnleggende informasjon som navn, fødselsdato, fødselsvekt, foreldre, annen grunnleggende informasjon av interesse som hodeomkrets og halelengde, avlsinformasjon som avlsdato og -klokkeslett, mengden (ml) av matinntaket, avføringstilstanden (ja/nei, hard/løs), og inkubatorens temperatur og fuktighet.
      MERK: Vanligvis måles kroppsvekten og registreres to ganger om dagen, en gang før det første måltidet og en gang før det siste måltidet.

Figure 1
Figur 1: Bilder av gjenstandene i inkubatoren og fôringsverktøy og tilbehør. (A) Plysj leker; (B) leketøysrulle og klatrestativ; (C) teppe; (D) veieskål av plast; (E) intravenøs injektor og sprøyte med en skreddersydd fôringsbrystvorte; (F) elektronisk skala; g) omsorgsperson med personlig verneutstyr. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

3. Prosedyre for håndoppdrett

  1. Rengjør og steriliser rommet i forkant av forfallsdato.
    1. Spray hypoklorsyre eller 75% etylalkohol på gulvet og bordet, la stå i 30 s, og tørk deretter bordet og mopp gulvet.
  2. Sett temperaturen på inkubatoren til 35 °C og fuktigheten til 40%. For å simulere det grunnleggende temperaturkravet til spedbarnssilkeaper, som tabell 1 viser, før barseldag 14 (P14), holder du vanligvis inkubatortemperaturen på 35 °C, og senker temperaturen med 0,5 °C hver 3. Hold fuktigheten på 40% -45% inne i inkubatoren, som ligger nær kolonifuktigheten og holder pelsen av spedbarnene tørr.
  3. Tile en engangs bleiepute for å dekke chassiset til inkubatoren.
  4. For å minimere stresset til spedbarnene, legg et par tepper og plysjleker i inkubatoren før du introduserer spedbarnssilkeaper, som har en tendens til å etterligne de voksne silkeaper.
    MERK: Teppene og plysjlekene legges i buret til avlsparene i 1 dag før bruk.
  5. Sett spedbarnssilkeaper inn i inkubatoren og legg dem på plysjlekene når de er skilt fra foreldrene i hjemmeburet.
    MERK: For å unngå sosial isolasjon og i samsvar med dyrevelferd, velges vanligvis to spedbarn sammen for håndoppdrett.
    1. Bruk sterilisert personlig verneutstyr (PPE, figur 1G) før fôring.
    2. Varm et par tepper til 35 °C.
    3. Hold forsiktig spedbarnsmarmoseten med varme tepper, og få vekten av dyret som fødselsvekten.
    4. Overfør spedbarnsmarmoseten inn i inkubatoren med varme tepper.
    5. Ta poster, som nevnt i trinn 2.4.
  6. Bland matingredienser og mate spedbarnet marmoset.
    1. Løs opp 5 g morsmelkerstatning i 30 ml 50 °C kokt vann i et 50 ml sterilt sentrifugerør.
      MERK: Spedbarnssilkeaper i forskjellige barselalder trenger forskjellige matoppskrifter. Tabell 2 inkluderer de forskjellige dosene av morsmelkerstatning, rispasta og vann i barselalder fra P1 til P60. Dosen er vanligvis nok i 1 dag. Bland ingrediensene før det første måltidet, og oppbevar resten av maten i et kjøleskap på 4 °C. Varm maten til 30-35 °C for hvert måltid.
    2. Ta 1 ml mat med en 1 ml sprøyte, og lokk sprøyten med en skreddersydd fôringsbrystvorte.
      MERK: Velg en sprøyte av riktig størrelse, se tabell 2.
    3. Hold mattemperaturen på 30-35 °C med varmeputen.
    4. Varm hendene før fôring, og hold forsiktig spedbarnsmarmoseten med et varmt teppe i den ene hånden i inkubatoren.
    5. Sett fôringsbrystvorten inn i munnen på spedbarnsmarmoseten mens hodet til spedbarnsmarmoseten holdes mykt med tommelen og pekefingeren på omsorgspersonens holdende hånd, og skyv maten sakte ut av sprøyten med konstant hastighet.
      MERK: Press aldri maten raskere enn spedbarnet marmoset svelger. Å presse raskt kan forårsake kvelning, med mat som kommer ut fra nesen gjennom halsen. Dette kan forårsake sykdommer som lungebetennelse, noe som til og med kan føre til døden. Hvis maten renner over, vil spedbarnsmarmosetten slite. Når dette skjer, må du slutte å mate og tørke maten forsiktig av dyrets ansikt. Fortsett å mate etter at marmoset begynner å oppføre seg normalt.
  7. Etter at spedbarnsmarmoseten har brukt en riktig mengde mat, tørk anus med en vattpinne med varmt vann, som både renser anus og fremmer avføring.
  8. Observer dyret i noen minutter, og kontroller bevegelsen og avføring av dyret.
  9. Registrer fôringstiden, mengden (ml) av matinntaket, avføringstilstanden (ja/nei, hard/løs) og inkubatorens temperatur og fuktighet.
    MERK: Pakk spedbarnsmarmoseten med varme tepper under veiing for å unngå at spedbarnet blir kaldt eller skadet.
  10. Hold kabinettet til inkubatoren rent ved å plukke opp fast avføring eller bytte til en ny engangs bleiepute.
  11. Før P50, fôr spedbarnsmarmoseten i henhold til trinn 3.3-3.7, og bruk doseringen av matingredienser og fôringstid og frekvens vist i tabell 2.
  12. Fra P50 og fremover er spedbarnsmarmoseten vanligvis klar for frivillig spising.
    1. Bruk veieskål av plast i stedet for sprøyter. Forbered maten ved å blande matingredienser direkte i retten; Se tabell 2 for beløpene.
    2. Sett matfatet i inkubatoren, og fest bunnen i tilfelle den vendes. Vær oppmerksom i noen minutter for å sikre at spedbarnssilkeaper spiser maten. For de første gangene, veiled dyret til å spise frivillig ved å lokke dyret til matfatet og veilede munnen til å berøre maten flere ganger.
      MERK: La aldri dyrets nese berøre maten. Vanligvis lærer dyret å frivillig spise på 1 dag.

4. Akklimatisering før retur av spedbarnssilkeaper til kolonien

MERK: Vanligvis er håndoppdretten ferdig når spedbarnssilkeaper lærer å spise selv. Det er noen tilpasningsprosedyrer som skal utføres før de returneres til hjemmeburet i marmosetkolonien.

  1. Flytt spedbarnssilkeaper fra dyreinkubatoren til små bur (45 cm x 45 cm x 40 cm), som ligner et fuglebur. Heng en vannflaske (50 ml) på hvert lite bur.
  2. Overfør de små burene med spedbarnssilkeaper til kolonien, og plasser dem nær familieburet.
  3. Fôr spedbarnssilkeaper separat med en plastveieskål i 1 uke, bland maten i henhold til de daglige oppskriftene som er tilberedt for hele kolonien.
  4. Lag en oversikt over kroppsvekt og avføringsstatus en gang per dag.

5. Spedbarnsmarmosetter som vender tilbake til familieburet

MERK: Etter å ha bodd i det lille buret i 7-10 dager, tilpasser spedbarnssilkeaper seg vanligvis til kolonimiljøet godt og viser ikke mer angst.

  1. Sett spedbarnssilkeaper tilbake i familiens bur om morgenen.
  2. Observer dyrene i minst 15 minutter for å sikre at det ikke biter, slåss eller jager mellom familiemedlemmene og de nye deltakerne.
    MERK: Hvis biting, slåssing eller jaging oppstår, skille spedbarnet fra de andre så snart som mulig; og prøv å returnere spedbarnet til familien en gang til på en annen dag. Hvis feilen oppstår igjen, velger du en annen familie til å fremme den. Familiegruppene som har rik foreldreerfaring er førstevalget for fosterhjem. Sett en plysj leketøy i et nytt bur for å følge spedbarnet ape hvis ingen familie godtar det.
  3. Slutt å mate spedbarnssilkeaper separat, og begynn å mate dem med dietten til kolonien.
  4. Vær oppmerksom på aktiviteten til spedbarnsmarmosene i 1 uke etter at de kommer tilbake til familieburet.
  5. Mål kroppsvekten til spedbarnssilkeaper hver 2. dag, og lag en rekord. Hvis de går ned i vekt, gi dem ekstra næringsrik mat med sprøyte i familieburet.
  6. Gi daglig omsorg for spedbarnsmarmosetene, som for silkeaper i kolonien.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Kroppsvekt er en nøkkelindeks for dyrs kroppsutvikling og brukes som en indikator på helsestatusen til silkeaper i denne protokollen. I dette arbeidet økte kroppsvekten til de håndoppdrettede dyrene gradvis med alderen (figur 2A, n = 16), tilsvarende vekten til nyfødte spedbarn i en tidligere studie46. For å minimere forstyrrelsen for hekkefamiliene i kolonien, veide vi ikke de nyfødte silkeaper i kolonien hver dag. Vi oppnådde vektene til foreldredyrene 1 måned etter fødselen og senere, og disse ble sammenlignet med vekten til de håndoppdrettede spedbarnene i samme alder. Det var ingen signifikante forskjeller i kroppsvekt mellom de foreldreoppdro barna og de håndoppdro barna (P30, håndoppdragelsesgruppen, 52,25 g ± 2,10 g, n = 18; kolonigruppe, 57,34 g ± 2,77 g, n = 7; t = −1,3417, P = 0,1928; P60, håndoppdrettsgruppe, 91,76 g ± 3,44 g, kolonigruppe, 93,06 g ± 4,68 g; t= −0,2019, P = 0,8424; Student t-test) (figur 2B).

Figure 2
Figur 2: Kroppsvekten til de håndoppdratte barnesilkeaper og de foreldreoppdratte i kolonien. (A) Kroppsvekten til hvert håndoppdratt spedbarn. De grå linjene indikerer individuelle kroppsvekter, og den oransje kurven indikerer gjennomsnittet for populasjonen. (B) Sammenligning av kroppsvekten mellom de håndoppdratte spedbarnene (oransje) og de foreldreoppdratte spedbarnene (grønne) ved P30 og P60. De grå sirklene representerer individer. Data vist som gjennomsnitt ± SEM. ns indikerer ingen signifikant forskjell. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Tabell 1. Konfigurasjon av temperaturen i dyreinkubatoren. Klikk her for å laste ned denne tabellen.

Tabell 2: Fôring av oppskrifter. Kolonnene under "matingredienser" angir melkeoppskriften i 1 dag. For eksempel, på postnatal dager 1-14, blander vi 5 g babymelkpulver og 30 ml vann før det første måltidet og tar 0,5-1,5 ml av denne melken hver gang til fôring. Dosene av "baby melkpulver" og "rispasta" er for pulverformene. Klikk her for å laste ned denne tabellen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Den vanlige marmoset er en veldig nyttig NHP-modell for biomedisinsk og nevrovitenskapelig forskning. Marmosetressursene er imidlertid for begrensede til å møte de raskt voksende behovene. I dette arbeidet har vi utviklet en håndoppdrettsmetode som ikke bare øker overlevelsesgraden til marmosetbarn, men gir også mulighet til å studere deres postnatale utvikling. Denne håndoppdrettsmetoden er praktisk og lett å lære og er derfor lett anvendelig for andre laboratorier som arbeider med vanlige silkeaper.

Noen medfødte mangler utvikler seg vanligvis i de første 2 ukene av livet. Til nå har vi identifisert flere tilfeller av nyfødte silkeaper med medfødte defekter på øyelokk, lunge, tarm og hjerne, og de overlever sjelden til P14. Derfor er P1-14 en kritisk periode for screening av sunne nyfødte silkeaper som kan heves ved håndoppdrettsmetoden. I tillegg, hvis spedbarnsmarmosetter blir droppet fra foreldrenes kropp på grunn av uaktsomhet eller mangel på melk, kan de ikke overleve. Dermed bidrar håndoppdrettsmetoden til å redde livet. I dette arbeidet, uten håndoppdrett, var overlevelsesraten 45 % (n = 13/29), og den økte til 86 % (n = 25/29) etter at vi anvendte håndoppdrettsmetoden.

Det er flere kritiske punkter å merke seg. Omsorgspersonene må være tålmodige under fôring; Det er ikke bra å skyve sprøyten for fort, da det ikke tillater spedbarnssilkeaper å svelge, noe som kan føre til kvelning eller ileus og dermed svekke luftveiene eller fordøyelsessystemet til dyrene. Omsorgspersonene må være milde og stille under fôring for å minimere stresset for spedbarnene, fordi stress kan påvirke tarmmikrobiomet betydelig og er forbundet med kronisk diaré hos silkeaper47,48. Under håndoppdretten må alle menneskene i nærheten av spedbarnssilkeaper oppføre seg forsiktig hele veien. Noen ganger åpner døren til inkubatoren i en hast plutselige høye lyder, noe som kan skremme spedbarnene og føre til en stressreaksjon.

Dyrenes kroppsvekt må overvåkes hver dag, fordi kroppsvekt er en nøkkelindikator på et dyrs helsestatus. Underfeeding, overfeeding, underernæring eller dyspepsi kan oppdages raskt ved endring i kroppsvekt. Det har tidligere blitt rapportert at silkeaper med lav kroppsvekt er mer utsatt for samtidige bein- og gastrointestinale sykdommer49. Generelt forble kroppsvekten til spedbarnssilkeaper konstant i P1-5-stadiet og økte gradvis med 1-4 g per dag ved bruk av håndoppdrettsmetoden. Fra og med P5, hvis det ikke observeres noen økning eller gradvis tap av kroppsvekt i løpet av 2 dager, må omsorgspersonene være årvåkne og kontrollere matingrediensene, samt kroppstemperatur og utskillelsesstatus for dyrene. Det er nyttig å legge til probiotika i dette tilfellet.

Det er ikke nødvendig å mate dyrene over natten. Vi prøvde å mate spedbarnssilkeaper hver 2. til 4. time døgnet rundt og fant ut at det ikke fremmet veksten av spedbarnssilkeaper (data ikke vist). Mangel på tilstrekkelig fysisk trening eller overfeeding kan indusere metabolske syndromer, som fedme, som har vært knyttet til dyslipidemi, endret glukosemetabolisme og insulinresistens i silkeaper50,51,52. Spedbarna må holdes varme under fôring og veiing, spesielt de første dagene etter fødselen. Vi fant at ett spedbarn hadde diaré etter at det ble forkjølet; Diaré svekker raskt dyrets vitalitet og reduserer kroppsvekten.

Gripestyrken og kroppstemperaturen er hovedindikatorene for helsestatusen til spedbarnssilkeaper, og disse må overvåkes nøye. Når et spedbarn marmoset blir matet, griper det teppet eller materens finger. Gripestyrken svekkes vanligvis når dyret har diaré. Når dette skjer, bør man legge til ertestore probiotika til maten og mate det berørte spedbarnet i 3 dager til diaréen er borte. Hvis diaréen varer over 3 dager, bør man legge til montmorillonittpulver i stedet for probiotika. I kontrast, hvis spedbarnet er forstoppet, bør man forsiktig tørke anus med en vattpinne dyppet i varmt vann for å fremme avføring, og laktulose bør brukes om nødvendig. I tillegg er kroppstemperaturen til spedbarnsmarmoset vanligvis høyere enn hos mennesker. Hvis dyrets temperatur er lavere enn normalt, noe som ofte er forbundet med en svekket gripestyrke, må dyrets atferd overvåkes nøye og fôringen justeres tilsvarende.

Når spedbarnsmarmosetene begynner å klatre, må de være utstyrt med klatrestativ og leketøyruller i inkubatoren under tilsyn av oppdretteren. Dyrene får øve på klatring før og etter hvert måltid fra P25 og utover. På P50 kan spedbarnssilkeaper klatre og hoppe godt, og dette er en forutsetning for frivillig spising. Spedbarnssilkeaper liker å slipe tennene ved å bite tepper, plysjleker eller engangs bleieputer, men disse kan danne små løkker som truer livet på grunn av selvkvelning. Derfor bør revet stykker og tråd rengjøres omgående for å unngå skader eller dødsfall.

Noen ganger kan fôringsprosedyren endres litt på grunn av forskjeller i appetitt, vitalitet og miljøforhold. Hvis en spedbarnsmarmoset er sterk nok, vil den sannsynligvis begynne å øve på klatring før P25, lære frivillig spising før P50, og til og med gå tilbake til familien før P60. I mellomtiden senker vi temperaturen med 0,5 °C i inkubatoren hver dag eller hver 2. dag, slik at spedbarnsmarmoseten kan tilpasse seg samme temperatur som i kolonien før den til slutt går tilbake til buret. Hvis et spedbarn marmoset har dårlig appetitt i en viss periode, må mindre mat gis per måltid, men med høyere frekvens per dag, og inkubatoren må holdes varmere enn kolonien i lengre tid. I den nåværende studien ble 88,9 % (n = 16/18) av spedbarna akseptert av de biologiske foreldrene, 11,1 % (n = 2/18) ble fostret av andre familier, og ingen ble avvist.

Å studere unge marmosetter med forskjellige familiestrukturer avslører forskjeller i deres sosiale og mentale utvikling; Faktisk skaper sosiale interaksjoner mellom foreldre og barn og mellom jevnaldrende under utvikling potensielt sosial hjernefunksjon53,54,55. Derfor, om ett eller to dyr er valgt for håndoppdrett, avhenger av forsøkets mål. Vårt laboratorium oppdrar vanligvis to spedbarn, om mulig, for både å møte dyrevelferdskrav og hjelpe flere spedbarn til å overleve. Den samarbeidende oppdrettsmetoden for marmosettrillinger43 er også et godt valg. Håndoppdrettede silkeaper med begrensede foreldreinteraksjoner kan ikke være egnet for eksperimenter for studier av sosial atferd.

Avslutningsvis gir håndoppdrettsmetoden i den nåværende studien instruksjoner om hvordan man skal mate spedbarnssilkeaper fra P1 til P60. Med denne protokollen tar det ~15 min for en erfaren oppdretter å manuelt mate en spedbarnsmarmoset. Den vellykkede operasjonen avhenger av flere faktorer, inkludert riktig temperatur på maten og miljøet, fôringstid og teknikk, og utskillelsen av dyrene etter måltider. Denne metoden er gjennomførbar og lett å lære. Det har blitt kontinuerlig optimalisert med 5 års praksis. Denne metoden kan brukes på andre laboratorier som arbeider med vanlige silkeaper.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne har ingen interessekonflikter å opplyse.

Acknowledgments

Forfatterne vil gjerne takke Mingxuan Li for hans redigering av grammatikken og polering av den tidlige versjonen av dette manuskriptet. Dette arbeidet ble støttet av Zhejiang Province Natural Science Foundation of China (LD22H090003); Natural Science Foundation of China (32170991 og 32071097), STI2030-store prosjekter 2021ZD0204100 (2021ZD0204101) og 2022ZD0205000 (2022ZD0205003); og MOE Frontier Science Center for Brain Science &; Brain-Machine Integration, Zhejiang University.

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

Håndoppdrettsmetode spedbarnssilkeaper vanlig marmoset ikke-menneskelig primatmodell biomedisinsk forskning nevrovitenskapelig forskning håndoppdrettede spedbarn overlevelsesrate matformel fôringstid temperaturkonfigurasjon fuktighetskonfigurasjon kolonimiljøtilpasning genetisk bakgrunn postnatalmiljøer
Håndoppdrettsmetode for spedbarnssilkeaper
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