Waiting
Login processing...

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

Biology

Handuppfödningsmetod för silkesapor

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

Här beskriver vi en handuppfödningsmetod för att föda upp silkesapor i en djurkuvös. Denna metod ökar kraftigt överlevnaden hos silkesapebarn, vilket ger möjlighet att studera utvecklingen hos silkesapor med liknande genetisk bakgrund som vuxit upp i olika postnatala miljöer.

Abstract

Den vanliga silkesapan (Callithrix jacchus) är en liten och mycket social apa i Nya världen med hög reproduktionshastighet, vilket har visat sig vara en övertygande icke-mänsklig primatmodell för biomedicinsk och neurovetenskaplig forskning. Vissa honor föder trillingar; Föräldrarna kan dock inte uppfostra dem alla. För att rädda dessa barn har vi utvecklat en handuppfödningsmetod för att föda upp nyfödda silkesapor. I detta protokoll beskriver vi fodrets formel, tiden för utfodring, konfigurationen av temperatur och luftfuktighet samt anpassningen av de handuppfödda ungarna till kolonimiljön. Denna handuppfödningsmetod ökar signifikant överlevnadsgraden för silkesapor (utan handuppfostran: 45 %; med handuppfödning: 86 %) och ger möjlighet att studera utvecklingen hos silkesapor med liknande genetisk bakgrund som vuxit upp i olika postnatala miljöer. Eftersom metoden är praktisk och enkel att använda räknar vi med att den även kan tillämpas på andra laboratorier som arbetar med silkesapor.

Introduction

Den vanliga silkesapan (Callithrix jacchus) är en liten och trädlevande apa från Nya världen som härstammar från Syd- och Centralamerika. Användningen av silkesapor i biomedicinsk forskning har ökat snabbt under de senaste decennierna på grund av flera viktiga fördelar med silkesapor jämfört med andra icke-mänskliga primater, bland annat deras mindre kroppsstorlek, enklare hantering och avel i fångenskap, kortare dräktighetstid, tidigare könsmognad och lägre zoonotiska risker 1,2,3,4,5,6 . Den vanliga silkesapan har en liknande hjärnstruktur och hjärnfunktion som människor och uppvisar en rik repertoar av vokaliseringar och mycket socialt beteende med rika känslor. Det är en övertygande NHP-modell för olika typer av neurovetenskapliga studier, såsom studier av sensorisk bearbetning 7,8,9,10,11,12,13,14, röstkommunikation 15,16,17,18,19, modeller av ryggmärgsskada 20,21,22,23, Parkinsons sjukdom 24,25,26,27,28 och åldersrelaterade sjukdomar 29. Jämfört med andra icke-mänskliga primater har silkesapan en relativt hög reproduktionshastighet, vilket är potentiellt användbart för transgen modifiering30,31,32. Denna primat används också i stor utsträckning inom farmakologi, angiografi och patogen- och immunstudier 33,34,35,36,37,38,39. Tillgången på silkesapor är dock fortfarande mycket begränsad, särskilt i Kina, och kan inte tillgodose de snabbt växande behoven av vetenskaplig forskning.

I silkesapkolonier utfodras de vuxna djuren en eller två gånger per dag, och några institutioner ändrar kosten för unga silkesapor40. I allmänhet tar silkesapor vanligtvis ett fast grepp om pappans eller de äldre syskonens kropp för daglig vård och ges till mamman flera gånger om dagen för mjölk. Vissa silkesaphonor föder trillingar, och i detta fall kan ett eller två ungar inte överleva på grund av brist på mjölk; Dessutom tar vissa föräldrar inte hand om sina barn på grund av att de saknar erfarenhet av omvårdnad eller av andra okända skäl. Detta är en stor förlust för många laboratorier. Ett fåtal studier har rapporterat metoder för näringshantering för vuxna silkesapor i fångenskap 40,41,42 med hjälp av livsmedel och formler med olika sammansättningar av makronäringsämnen, vitaminer och mineraler, samt olika utfodringsprotokoll för berikning (mosad, geléad, renad eller konserverad)2,41. En tidigare studie rapporterade om en kollaborativ uppfödningsmetod för silkesaptrillingar43, där vårdgivare tar ett spädbarn per dag, handmatar det under dagen och byter ut det mot en annan av trillingarna nästa dag. Även om denna metod gör det möjligt för spädbarnen att få föräldravård, kräver den en erfaren vårdgivare för att ta barnet från föräldrarnas kropp varje dag och är arbetskrävande. Hittills har ingen studie rapporterat en detaljerad, steg-för-steg-metod för handuppfödning för nyfödda silkesapor.

Målet med den aktuella studien är att tillhandahålla en handuppfödningsmetod för dem som är intresserade av silkesapans utveckling men med begränsade resurser. Till skillnad från den tidigare metoden för kollaborativ uppfostran43 är den nuvarande metoden ett alternativ som orsakar mindre störningar för barnets familj och är lätt att lära sig. Baserat på de grundläggande reglerna för amning och 5 års praktik beskriver denna uppsats en handuppfödningsmetod för uppfödning av silkesapor som inkluderar tillagning av maten, en tidtabell för utfodring, konfigurationen av temperaturen och luftfuktigheten i djurets kuvös, samt anpassningen av de unga djuren till kolonimiljön.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Alla experimentella procedurer godkändes av Animal Use and Care Committee vid Zhejiang University och följde National Institutes of Health (NIH) riktlinjer.

1. Bostäder och hushållning44

  1. Ställ in kolonirummet med en 12 h:12 h dag/natt-cykel, temperaturen på 26-28 °C och den relativa luftfuktigheten på 45%-55%.
  2. Para ihop hanar och honor vid 2-6 års ålder och håll dem i burar (850 mm x 800 mm x 800 mm) med tillräckligt med utrymme och frisk luft med ett 24-timmars ventilationssystem.
  3. Tillhandahåll vilobrädor, gungor, sittpinnar och hängmattor i burarna.
  4. Mata silkesaporna med färskt vatten och 30-40 g mat två gånger om dagen, inklusive spannmål, ägg, sötpotatis, honung, frukt, grönsaker och mjölmaskar.
    OBS: Veterinärer och försöksledare måste inspektera djuranläggningen minst en gång per dag för att säkerställa att alla sjuka individer diagnostiseras och behandlas omedelbart.

2. Förberedelse inför silkesapans födelse

  1. Ta hand om de dräktiga silkesaporna
    OBS: Befruktningstidpunkten diagnostiserades genom palpation (vanligtvis 10-20 dagar efter början av den embryonala perioden), och vi hänvisade också till djurförsökspersonernas reproduktionshistoria.
    1. Ge ett större utrymme och minimal mänsklig störning för de häckande paren.
    2. Mata avelsparen med extra mat som mjölmaskar, ägg, yoghurt och torkad frukt för att garantera näring för honorna.
    3. Ta hand om och kontrollera de dräktiga silkesaporna ofta för att förbereda dem för deras förlossning.
      OBS: Silkesapans dräktighetstid beräknas vara 148 dagar ±4,3 dagar 45.
  2. Förbered följande föremål: en djurkuvös (855 mm [B] x 470 mm [L] x 440 mm [H]), engångsblöjkuddar (M/L-storlekar), babyservetter, plyschleksaker (Figur 1A), leksaksrullar (Figur 1B), klätterställningar (Figur 1B), filtar (10 cm х 10 cm, Figur 1C) och en elektronisk våg (precision på 0.2 g, Figur 1F).
    OBS: För att undvika att djuren hänger bör plyschleksakerna inte ha öglestrukturer.
  3. Beredning av mat och foderutrustning
    1. Förbered följande artiklar: modersmjölksersättning (lämplig för 0–12 månaders ålder), rispasta (lämplig för 0–6 månaders ålder), elektrisk vattenkokare, bägare (100 ml), värmedyna, plastvågskål (80 mm x 80 mm x 22 mm, figur 1D), sterila centrifugrör (50 ml), sterila sterila engångssprutor (1–5 ml), intravenösa injektorer (för specialtillverkade nappar) (figur 1E), och svabbar (80-100 cm).
      OBS: För att göra en nippel för matning görs ett snitt 1 cm från änden av en intravenös injektor som är fäst vid en spruta (Figur 1E).
  4. Förberedelse av registreringsformulär
    1. Förbered ett formulär, vanligtvis flera sidor långt, för varje silkesapa för att registrera grundläggande information som namn, födelsedatum, födelsevikt, föräldrar, annan grundläggande information av intresse som huvudets omkrets och svanslängd, avelsinformation som parningsdatum och -tid, mängden (ml) av födointag, avföringstillstånd (ja/nej, hårt/löst) och inkubatorns temperatur och luftfuktighet.
      OBS: Vanligtvis mäts och registreras kroppsvikten två gånger om dagen, en gång före den första måltiden och en gång före den sista måltiden.

Figure 1
Figur 1: Foton av föremålen i kuvösen och matningsverktygen och tillbehören . A) Plyschleksaker. B) Leksaksrullar och klätterställningar. C) Filt. D) Vägskål av plast. E) Intravenös injektor och spruta med specialanpassad matningsnippel. F) Elektronisk våg. G) Vårdgivare med personlig skyddsutrustning. Klicka här för att se en större version av denna figur.

3. Förfarande för manuell uppfödning

  1. Städa och sterilisera rummet före förfallodatumet.
    1. Spraya hypoklorsyra eller 75 % etylalkohol på golvet och bordet, låt stå i 30 s och torka sedan av bordet och moppa golvet.
  2. Ställ in inkubatorns temperatur på 35 °C och luftfuktigheten på 40 %. Vanligtvis, för att simulera det grundläggande temperaturbehovet för spädbarn av silkesapor, som tabell 1 visar, före postnatal dag 14 (P14), håll inkubatorns temperatur på 35 °C, och från P15 och framåt, sänk temperaturen med 0,5 °C var 3:e dag. Håll luftfuktigheten på 40%-45% inuti kuvösen, som ligger nära kolonins fuktighet och håller spädbarnens päls torr.
  3. Kakel en engångsblöjdyna för att täcka inkubatorns chassi.
  4. För att minimera stressen hos spädbarnen, lägg ett par filtar och gosedjur i kuvösen innan du introducerar spädbarnssilkesaporna, som tenderar att efterlikna de vuxna silkesaporna.
    OBS: Filtarna och gosedjuren läggs i avelsparens hembur i 1 dag före användning.
  5. Lägg silkesaporna i kuvösen och placera dem på mjukisdjuren när de har separerats från sina föräldrar i hemburen.
    OBS: För att undvika social isolering och i enlighet med djurens välbefinnande väljs i allmänhet två spädbarn tillsammans för handuppfödning.
    1. Bär steriliserad personlig skyddsutrustning (PPE, figur 1G) före matning.
    2. Värm ett par filtar till 35 °C.
    3. Håll försiktigt silkesapan med varma filtar och få djurets vikt som födelsevikt.
    4. Överför silkesapan till kuvösen med varma filtar.
    5. Ta poster, som nämns i steg 2.4.
  6. Blanda matingredienser och mata spädbarnet med silkesapa.
    1. Lös upp 5 g modersmjölksersättning i 30 ml 50 °C kokt vatten i ett 50 ml sterilt centrifugrör.
      OBS: Silkesapor i olika åldrar efter födseln behöver olika matrecept. Tabell 2 inkluderar de olika doserna av modersmjölksersättning, rispasta och vatten efter födseln från P1 till P60. Doseringen räcker vanligtvis i 1 dag. Blanda ingredienserna före den första måltiden och förvara resten av maten i en 4 °C kyl. Värm maten till 30-35 °C för varje måltid.
    2. Ta 1 ml mat med en 1 ml spruta och täck sprutan med en specialtillverkad matningsnippel.
      OBS: Välj en spruta av rätt storlek, se tabell 2.
    3. Håll mattemperaturen på 30-35 °C med värmedynan.
    4. Värm händerna innan du matar och håll försiktigt silkesapan med en varm filt i ena handen i kuvösen.
    5. Stick in nappen i munnen på silkesapan medan silkesapans huvud hålls mjukt med tummen och pekfingret på vårdgivarens hand, och tryck långsamt ut maten ur sprutan med konstant hastighet.
      OBS: Tryck aldrig på maten snabbare än spädbarnssilkesapan sväljer. Att trycka snabbt kan orsaka kvävning, med mat som kommer ut från näsan genom halsen. Detta kan orsaka sjukdomar som lunginflammation, som till och med kan leda till döden. Om maten svämmar över kommer silkesapan att kämpa. När detta inträffar, sluta mata och torka av maten från djurets ansikte försiktigt. Fortsätt att mata efter att silkesapan börjar bete sig normalt.
  7. När silkesapan har ätit en lämplig mängd mat torkar du av anus med en bomullspinne med varmt vatten, vilket både rengör anus och främjar avföring.
  8. Observera djuret i några minuter och kontrollera djurets rörelse och avföring.
  9. Anteckna utfodringstiden, mängden (ml) av matintaget, avföringstillståndet (ja/nej, hårt/löst) och inkubatorns temperatur och luftfuktighet.
    OBS: Linda in silkesapan med varma filtar under vägningen för att undvika att barnet blir kallt eller skadat.
  10. Håll kuvösens chassi rent genom att plocka upp fast avföring eller byta till en ny engångsblöja.
  11. Före P50, mata silkesapan enligt steg 3.3-3.7 och använd doseringen av livsmedelsingredienser och den matningstid och matningsfrekvens som anges i tabell 2.
  12. Från och med P50 är silkesapan vanligtvis redo för frivillig konsumtion.
    1. Använd plastvågar i stället för sprutor. Förbered maten genom att blanda matingredienser direkt i skålen; Se tabell 2 för beloppen.
    2. Lägg matskålen i inkubatorn och fixa botten om den skulle vändas. Observera i några minuter för att se till att silkesaporna äter maten. Under de första gångerna ska du styra djuret att äta frivilligt genom att locka djuret till matskålen och styra munnen att röra vid maten flera gånger.
      OBS: Låt aldrig djurets nos vidröra maten. Vanligtvis lär sig djuret att äta frivilligt på 1 dag.

4. Acklimatisering innan silkesaporna återvänder till kolonin

OBS: Vanligtvis är handuppfödningen avslutad när silkesaporna lär sig att äta själva. Det finns några anpassningsprocedurer som måste utföras innan de återförs till hemburen i silkesapkolonin.

  1. Flytta silkesaporna från djurkuvösen till små burar (45 cm x 45 cm x 40 cm), som liknar en fågelbur. Häng en vattenflaska (50 ml) på varje liten bur.
  2. Överför de små burarna med silkesaporna till kolonin och placera dem nära familjeburen.
  3. Mata silkesaporna separat med en plastvägningsskål i 1 vecka, blanda maten enligt de dagliga recepten som tillagas för hela kolonin.
  4. Anteckna kroppsvikt och avföringsstatus en gång om dagen.

5. Silkesapor som återvänder till familjeburen

OBS: Efter att ha levt i den lilla buren i 7-10 dagar brukar silkesaporna anpassa sig väl till kolonimiljön och inte uppvisa någon mer ångest.

  1. Sätt tillbaka silkesaporna i familjeburen på morgonen.
  2. Observera djuren i minst 15 minuter för att se till att det inte blir något bitande, slagsmål eller jagande mellan familjemedlemmarna och de nya deltagarna.
    OBS: Om du biter, slåss eller jagar barnet, separera barnet från de andra så snart som möjligt; och försök att återföra barnet till sin familj en gång till en annan dag. Om misslyckandet inträffar igen väljer du en annan familj att ta hand om. De familjegrupper som har rik erfarenhet av föräldraskap är förstahandsvalet för fosterhem. Lägg ett gosedjur i en ny bur för att följa med apungen om ingen familj accepterar det.
  3. Sluta mata silkesaporna separat och börja mata dem med hjälp av kolonins foder.
  4. Var uppmärksam på aktiviteten hos silkesaporna i 1 vecka efter att de återvänt till familjeburen.
  5. Mät kroppsvikten på silkesaporna varannan dag och gör en registrering. Om de går ner i vikt kan du ge dem extra näringsrik mat med hjälp av en spruta i familjens bur.
  6. Ge daglig vård till silkesaporna, liksom till silkesaporna i kolonin.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Kroppsvikt är ett viktigt index för djurens kroppsutveckling och används som en indikator på silkesapornas hälsostatus i detta protokoll. I detta arbete ökade kroppsvikten hos de handuppfödda djuren gradvis med åldern (Figur 2A, n = 16), liknande vikten hos nyfödda barn i en tidigare studie46. För att minimera störningen för de häckande familjerna i kolonin vägde vi inte silkesaporna i kolonin varje dag. Vi fick fram vikterna för de föräldrauppfödda djuren 1 månad efter födseln och senare, och dessa jämfördes med vikten för de handuppfödda ungarna vid samma åldrar. Det fanns inga signifikanta skillnader i kroppsvikt mellan de föräldrauppfödda barnen och de handuppfödda barnen (P30, handuppfödningsgrupp, 52,25 g ± 2,10 g, n = 18; kolonigruppen, 57,34 g ± 2,77 g, n = 7; t = −1,3417, P = 0,1928; P60, handuppfödningsgrupp, 91,76 g ± 3,44 g, bisamhällen, 93,06 g ± 4,68 g; t= −0,2019, P = 0,8424; Elevens t-test) (figur 2B).

Figure 2
Figur 2: Kroppsvikt hos de handuppfödda silkesaporna och de föräldrauppfödda i kolonin . (A) Kroppsvikten för varje handuppfött spädbarn. De grå linjerna anger individuella kroppsvikter och den orange kurvan anger befolkningsgenomsnittet. B) Jämförelse av kroppsvikten mellan de handuppfödda spädbarnen (orange) och de föräldrauppfödda barnen (gröna) vid P30 och P60. De grå cirklarna representerar individer. Data som visas som medelvärde ± SEM. ns indikerar ingen signifikant skillnad. Klicka här för att se en större version av denna figur.

Tabell 1. Konfiguration av temperaturen i djurets inkubator. Klicka här för att ladda ner denna tabell.

Tabell 2: Utfodringsrecept. Kolumnerna under "livsmedelsingredienser" anger mjölkreceptet för 1 dag. Till exempel, efter förlossningen dag 1-14, blandar vi 5 g modersmjölkspulver och 30 ml vatten före den första måltiden och tar 0,5-1,5 ml av denna mjölk varje gång för matning. Doserna av "barnmjölkspulver" och "rispasta" är för pulverformerna. Klicka här för att ladda ner denna tabell.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Den vanliga silkesapan är en mycket användbar NHP-modell för biomedicinsk och neurovetenskaplig forskning. Resurserna på silkesapor är dock för begränsade för att möta de snabbt växande behoven. I detta arbete har vi utvecklat en handuppfödningsmetod som inte bara ökar överlevnaden hos silkesapor utan också ger en möjlighet att studera deras postnatala utveckling. Denna handuppfödningsmetod är praktisk och lätt att lära sig och är därför lätt att tillämpa på andra laboratorier som arbetar med silkesapor.

Vissa medfödda defekter utvecklas vanligtvis under de första 2 veckorna av livet. Hittills har vi identifierat flera fall av nyfödda silkesapor med medfödda defekter på ögonlocket, lungan, tarmen och hjärnan, och de överlever sällan till P14. Därför är P1-14 en kritisk period för att sålla bort friska nyfödda silkesapor som kan födas upp med handuppfödningsmetoden. Om silkesapor tappas från sina föräldrars kropp på grund av försummelse eller brist på mjölk kan de inte överleva. På så sätt hjälper handuppfödningsmetoden till att rädda deras liv. I detta arbete, utan handuppfödning, var överlevnaden 45 % (n = 13/29), och den ökade till 86 % (n = 25/29) efter att vi tillämpat handuppfödningsmetoden.

Det finns flera kritiska punkter att notera. Vårdgivarna måste ha tålamod under matningen. Att trycka på sprutan för snabbt är inte bra, eftersom det inte gör att silkesaporna kan svälja, vilket kan leda till kvävning eller tarmvred och därmed försämra andningsorganen eller matsmältningssystemet hos djuren. Vårdnadshavarna måste vara försiktiga och tysta under utfodringen för att minimera stressen för djurungarna, eftersom stress kan påverka tarmmikrobiomet avsevärt och är förknippat med kronisk diarré hos silkesapor47,48. Under handuppfödningen måste alla människor i närheten av silkesaporna bete sig försiktigt hela tiden. Ibland kan man plötsligt slå ifrån sig plötsliga höga ljud när man öppnar dörren till kuvösen i all hast, vilket kan skrämma barnen och leda till en stressreaktion.

Djurens kroppsvikt måste övervakas varje dag, eftersom kroppsvikten är en viktig indikator på ett djurs hälsotillstånd. Undermatning, överutfodring, undernäring eller dyspepsi kan upptäckas snabbt genom en förändring av kroppsvikten. Det har tidigare rapporterats att silkesapor med låg kroppsvikt är mer benägna att drabbas av samtidiga ben- och mag-tarmsjukdomar49. I allmänhet förblev kroppsvikten hos silkesaporna konstant i P1-5-stadiet och ökade gradvis med 1-4 g per dag vid användning av handuppfödningsmetoden. Från och med P5 måste djurskötarna vara uppmärksamma och kontrollera livsmedelsingredienserna, liksom djurens kroppstemperatur och utsöndringsstatus, om ingen ökning eller gradvis minskning av kroppsvikten observeras under 2 dagar. Det är bra att tillsätta probiotika i detta fall.

Det är inte nödvändigt att mata djuren över natten. Vi försökte mata silkesaporna varannan till var 4:e timme dygnet runt och fann att det inte främjade tillväxten hos silkesaporna (data visas inte). Brist på tillräcklig fysisk träning eller överutfodring kan inducera metabola syndrom, såsom fetma, som har kopplats till dyslipidemi, förändrad glukosmetabolism och insulinresistens hos silkesapor50,51,52. Spädbarnen måste hållas varma under matning och vägning, särskilt under de första dagarna efter födseln. Vi fann att ett spädbarn hade diarré efter att det blivit förkylt; Diarré försvagar snabbt djurets vitalitet och minskar kroppsvikten.

Greppstyrkan och kroppstemperaturen är de viktigaste indikatorerna på hälsotillståndet hos silkesapor, och dessa måste övervakas noggrant. När ett silkesapa matas griper den tag i filten eller matarens finger. Greppstyrkan försvagas vanligtvis när djuret har diarré. När detta händer bör man lägga till ärtstor probiotika i maten och mata det drabbade barnet i 3 dagar tills diarrén är borta. Om diarrén varar över 3 dagar bör man tillsätta montmorillonitpulver istället för probiotika. Däremot, om barnet är förstoppat, bör man försiktigt torka av anus med en pinne doppad i varmt vatten för att främja avföring, och laktulos bör användas vid behov. Dessutom är silkesapans kroppstemperatur vanligtvis högre än hos människor. Om djurets temperatur är lägre än normalt, vilket ofta är förknippat med en försvagad greppstyrka, måste djurets beteende övervakas noga och utfodringen anpassas därefter.

När silkesaporna börjar klättra måste de förses med klätterställningar och leksaksrullar i kuvösen under uppfödarens överinseende. Djuren får träna klättring före och efter varje måltid från P25 och framåt. På P50 kan silkesaporna klättra och hoppa bra, och det är en förutsättning för att kunna äta frivilligt. Silkesapor gillar att gnissla tänder genom att bita på filtar, plyschleksaker eller engångsblöjor, men dessa kan bilda små öglor som hotar deras liv på grund av självstrypning. Därför bör trasiga bitar och tråd rengöras omedelbart för att undvika skador eller dödsfall.

Ibland kan utfodringsproceduren ändras något på grund av skillnader i aptit, vitalitet och miljöförhållanden. Om en silkesapa är tillräckligt stark kommer den förmodligen att börja träna på att klättra före P25, lära sig frivilligt ätande före P50 och till och med gå tillbaka till familjen före P60. Samtidigt sänker vi temperaturen med 0,5 °C i kuvösen varje dag eller varannan dag så att silkesapungen kan anpassa sig till samma temperatur som den i samhället innan den så småningom går tillbaka till buren. Om ett silkesapapa har dålig aptit under en viss period måste mindre mat ges per måltid men oftare per dag, och kuvösen måste hållas varmare än kolonin under en längre tid. I den aktuella studien accepterades 88,9 % (n = 16/18) av spädbarnen framgångsrikt av de biologiska föräldrarna, 11,1 % (n = 2/18) togs om hand av andra familjer och ingen avvisades.

Studier av unga silkesapor med olika familjestrukturer avslöjar skillnader i deras sociala och mentala utveckling. Faktum är att sociala interaktioner mellan föräldrar och barn och mellan kamrater under utvecklingen potentiellt skulpterar social hjärnfunktion53,54,55. Huruvida ett eller två djur väljs ut för handuppfödning beror därför på syftet med försöket. Vårt laboratorium handuppfostrar vanligtvis två spädbarn, om möjligt, för att både uppfylla djurskyddskraven och hjälpa fler spädbarn att överleva. Den kollaborativa uppfödningsmetoden för silkesapa trillingar43 är också ett bra val. Handuppfödda silkesapor med begränsade föräldrainteraktioner kanske inte är lämpliga för experiment för studier av socialt beteende.

Sammanfattningsvis ger handuppfödningsmetoden i den aktuella studien instruktioner om hur man matar silkesapor från P1 till P60. Med detta protokoll tar det ~15 minuter för en erfaren uppfödare att manuellt mata en silkesapa. En framgångsrik operation beror på flera faktorer, bland annat rätt temperatur på fodret och miljön, utfodringstid och utfodringsteknik samt utsöndringen av djuren efter måltiderna. Denna metod är genomförbar och lätt att lära sig. Den har kontinuerligt optimerats med 5 års övning. Denna metod kan tillämpas på andra laboratorier som arbetar med silkesapor.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Författarna har inga intressekonflikter att redovisa.

Acknowledgments

Författarna vill tacka Mingxuan Li för hans redigering av grammatiken och finslipningen av den tidiga versionen av detta manuskript. Detta arbete stöddes av Zhejiang Province Natural Science Foundation of China (LD22H090003); Kinas naturvetenskapliga stiftelse (32170991 och 32071097), STI2030-större projekt 2021ZD0204100 (2021ZD0204101) och 2022ZD0205000 (2022ZD0205003); och 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

Handuppfödningsmetod Silkesapor Silkesapor Icke-mänsklig primatmodell Biomedicinsk forskning Neurovetenskaplig forskning Handuppfödda spädbarn Överlevnadsgrad Matformel Matningstid Temperaturkonfiguration Fuktighetskonfiguration Kolonimiljöanpassning Genetiska bakgrunder Postnatala miljöer
Handuppfödningsmetod för silkesapor
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