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关于老龄鼠,多的是你不知道的事儿~
2024年09月02日
随着老龄化社会的到来,老龄医学研究已经成为了一个非常重要、备受关注的课题。然而,伴随老龄化社会一起到来的,还有各种衰老相关的疾病,例如心血管疾病、阿尔兹海默症、老年抑郁症、老年性耳聋、骨关节炎或者是肿瘤等等。因此,老龄化及老年性疾病的研究具有重大意义。
由于小鼠和人类在遗传机理和生理表征上都有非常高的相似性,所以小鼠模型已被广泛应用于人类衰老的医学研究。C57BL/6J小鼠,它是使用最广泛的近郊小鼠品系,也是第一个被全基因组测序的小鼠品系。目前已有大量基于该小鼠发表的文献,它也是特征分析最全面的一个小鼠品系。并且,由于其容易饲养、繁殖能力强、寿命较短(约2.5年),所以也是老化研究的理想模型之一。
● 老龄鼠研究,周龄怎么选择?
使用老龄鼠目的通常在于研究人类衰老相关疾病,为疾病的预防和治疗提供指导。所以,在选择老龄鼠进行研究前,首先,我们需要明确小鼠周龄跟人的年龄之间的关系,从而更好地选择合适周龄的小鼠开展实验。
根据相关研究显示,虽然小鼠与人类基因相似度很高,但小鼠的成熟速度与人类并非线性相关。在小鼠生命的第一个月,它的发育速度比人快150倍。接下来的五个月里,它的速度快45倍,在此期间,小鼠会经历成年阶段。成熟的成年小鼠年龄范围为3-6月,相当于人类生命阶段的20-30岁。类似的,小鼠的10-14月龄大致相当于人类的38-47岁,而18-24月龄相当于人类56-69岁。
小鼠与人类生命阶段的对应关系
严格来说,18月龄以上的老鼠才算真正的老龄鼠。但在实际开展实验时,我们会根据具体的研究目的、观察指标来进行选择。比如,我们关注的某一生物标记物在小鼠12月龄时开始变化,我们可以考虑提早到10-11月开始进行研究,从而更完整地捕获该生物标记物的变化情况,以及其对小鼠表型造成的影响。当然,如果我们关注的指标在18月龄才开始出现的话,那过早的购买小鼠就会增加很大的动物饲养成本。所以,在进行研究前,我们需要阅读大量文献,了解所关注疾病的进程以及小鼠中的一些生理变化,从而帮助我们选择更合适的老龄鼠。
● 老龄鼠疾病表型检测常用方法
选择到了合适周龄的老龄鼠,另外一个比较关注的就是会用到哪些检测方法呢?那这个就看我们具体研究的是什么疾病了。不同的疾病会呈现出不同的内在和外在表型,选择的检测方法也是不同的。比如心血管方面的疾病,通常会进行心电图、超声心动图的检测,在终点可以对心脏组织进行病理切片观察,包括HE染色、MASSON染色等。如果是记忆功能障碍,常用的评估方法包括水迷宫、Y迷宫、跳台实验等。
用于评估老龄鼠表型的测定方法
表型 | 测定方法 |
焦虑 | 旷场实验 |
神经肌肉 | 抓力实验 |
运动协调 | 旋转棒、爬杆实验、平衡木实验 |
记忆力 | 水迷宫、Y迷宫、跳台实验 |
听力 | 听性脑干反应、听觉惊跳反射 |
视力 | 视动反应测试(OMR)、明暗箱、视觉梯形水迷宫 |
年龄相关的嗅觉改变 | 嗅觉习惯化和去习惯化测试、嗅觉偏好测试 |
身体成分 | 骨密度(DEXA)、体脂分析 |
心血管疾病 | 心电图、超声心动图 |
免疫功能 | 流式细胞分析 |
代谢功能 | 代谢笼、糖脂代谢分析 |
● 基于老龄鼠的研究案例
案例一:研究饮食对小鼠寿命和健康的影响
C57BL/6J小鼠从12个月开始饲喂生酮饮食(KD)、低碳水化合物饮食(LCD)和对照饮食,在1~14个月的饮食干预后进行生理功能测试(根据小鼠实际存活情况)。实验结果显示,与对照组相比,生酮饮食(KD)显著增加了平均寿命和生存率。
A.生存率;B.新事物识别测试;C.挂线试验;D.握力测试;E.跑步测试。
实验结果显示生酮饮食(K)喂养后小鼠表现出更高的生存率、更强的握力和协调性以及更快的跑步速度。
案例二:评估免疫疗法在老龄鼠中的疗效和毒性
对雌性幼鼠(2-4月龄)、中年鼠(9-12月龄)或老龄(16-22月龄)分别进行免疫治疗(抗CD40/IL-2)。结果证明了巨噬细胞在对系统免疫刺激的年龄相关的高炎症细胞因子反应中的关键作用,并强调了在老年小鼠中进行临床前评估的重要性。
经大剂量抗CD40/IL-2治疗或rIgG/PBS治疗后小鼠的生存率、血清细胞因子水平、谷丙转氨酶水平。C、H、M数据来源于12月龄的鼠,D、I、N数据来源于9月龄的鼠。实验结果显示,抗CD40/IL-2治疗在12月龄C57BL/6小鼠中导致100%死亡率,在9月龄C57BL/6小鼠中,抗CD40/IL-2治疗的毒性降低。并且老龄鼠中的促炎细胞因子和肝损伤标志物显著上升。
● 老龄鼠饲养注意点
①分笼时,尽量不要将不同笼盒的小鼠装在一个笼盒里;
②更换垫料时,留取一点原来的垫料放在新换垫料的表面,以保留原有的气味,尽量使用原来的笼盒;
③降低笼盒内饲养密度,建议每笼饲养2-3只;
④将饲养笼盒放在安静的环境中,笼子和墙壁之间保持一定距离,以减少多余的噪音、振动和其他干扰;
⑤每天观察实验鼠,如果发现笼中有打斗现象,请将“凶手”(身体无伤、胡须完整)挑出单笼饲养;同时对受伤的个体,用75%的酒精或碘酒进行消毒处理;
⑥在垫料中增加筑巢材料,可以减少小鼠的理毛和打斗行为; 小鼠在运输途中可能会存在应激,建议收到小鼠后适应性饲养一周再开展实验。
斯莱克景达可提供SPF级C57BL/6J老龄鼠,欢迎咨询~
注:活动时间仅限8月20日-9月20日。老龄鼠培养时间较长,为了不影响您的实验安排,请提前预定哦~
参考信息:
1.https://e.dxy.cn/broadcast/live/id/22788
2.Roberts MN, et al. A Ketogenic Diet Extends Longevity and Healthspan in Adult Mice. Cell Metab. 2017 Sep 5;26(3):539-546.e5.
3.Bouchlaka MN, et al. Aging predisposes to acute inflammatory induced pathology after tumor immunotherapy. J Exp Med. 2013 Oct 21;210(11):2223-37.
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