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關(guān)于老齡鼠,多的是你不知道的事兒~
2024年09月02日
隨著老齡化社會(huì)的到來,老齡醫(yī)學(xué)研究已經(jīng)成為了一個(gè)非常重要、備受關(guān)注的課題。然而,伴隨老齡化社會(huì)一起到來的,還有各種衰老相關(guān)的疾病,例如心血管疾病、阿爾茲海默癥、老年抑郁癥、老年性耳聾、骨關(guān)節(jié)炎或者是腫瘤等等。因此,老齡化及老年性疾病的研究具有重大意義。
由于小鼠和人類在遺傳機(jī)理和生理表征上都有非常高的相似性,所以小鼠模型已被廣泛應(yīng)用于人類衰老的醫(yī)學(xué)研究。C57BL/6J小鼠,它是使用最廣泛的近郊小鼠品系,也是第一個(gè)被全基因組測(cè)序的小鼠品系。目前已有大量基于該小鼠發(fā)表的文獻(xiàn),它也是特征分析最全面的一個(gè)小鼠品系。并且,由于其容易飼養(yǎng)、繁殖能力強(qiáng)、壽命較短(約2.5年),所以也是老化研究的理想模型之一。
● 老齡鼠研究,周齡怎么選擇?
使用老齡鼠目的通常在于研究人類衰老相關(guān)疾病,為疾病的預(yù)防和治療提供指導(dǎo)。所以,在選擇老齡鼠進(jìn)行研究前,首先,我們需要明確小鼠周齡跟人的年齡之間的關(guān)系,從而更好地選擇合適周齡的小鼠開展實(shí)驗(yàn)。
根據(jù)相關(guān)研究顯示,雖然小鼠與人類基因相似度很高,但小鼠的成熟速度與人類并非線性相關(guān)。在小鼠生命的第一個(gè)月,它的發(fā)育速度比人快150倍。接下來的五個(gè)月里,它的速度快45倍,在此期間,小鼠會(huì)經(jīng)歷成年階段。成熟的成年小鼠年齡范圍為3-6月,相當(dāng)于人類生命階段的20-30歲。類似的,小鼠的10-14月齡大致相當(dāng)于人類的38-47歲,而18-24月齡相當(dāng)于人類56-69歲。
小鼠與人類生命階段的對(duì)應(yīng)關(guān)系
嚴(yán)格來說,18月齡以上的老鼠才算真正的老齡鼠。但在實(shí)際開展實(shí)驗(yàn)時(shí),我們會(huì)根據(jù)具體的研究目的、觀察指標(biāo)來進(jìn)行選擇。比如,我們關(guān)注的某一生物標(biāo)記物在小鼠12月齡時(shí)開始變化,我們可以考慮提早到10-11月開始進(jìn)行研究,從而更完整地捕獲該生物標(biāo)記物的變化情況,以及其對(duì)小鼠表型造成的影響。當(dāng)然,如果我們關(guān)注的指標(biāo)在18月齡才開始出現(xiàn)的話,那過早的購(gòu)買小鼠就會(huì)增加很大的動(dòng)物飼養(yǎng)成本。所以,在進(jìn)行研究前,我們需要閱讀大量文獻(xiàn),了解所關(guān)注疾病的進(jìn)程以及小鼠中的一些生理變化,從而幫助我們選擇更合適的老齡鼠。
● 老齡鼠疾病表型檢測(cè)常用方法
選擇到了合適周齡的老齡鼠,另外一個(gè)比較關(guān)注的就是會(huì)用到哪些檢測(cè)方法呢?那這個(gè)就看我們具體研究的是什么疾病了。不同的疾病會(huì)呈現(xiàn)出不同的內(nèi)在和外在表型,選擇的檢測(cè)方法也是不同的。比如心血管方面的疾病,通常會(huì)進(jìn)行心電圖、超聲心動(dòng)圖的檢測(cè),在終點(diǎn)可以對(duì)心臟組織進(jìn)行病理切片觀察,包括HE染色、MASSON染色等。如果是記憶功能障礙,常用的評(píng)估方法包括水迷宮、Y迷宮、跳臺(tái)實(shí)驗(yàn)等。
用于評(píng)估老齡鼠表型的測(cè)定方法
表型 | 測(cè)定方法 |
焦慮 | 曠場(chǎng)實(shí)驗(yàn) |
神經(jīng)肌肉 | 抓力實(shí)驗(yàn) |
運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào) | 旋轉(zhuǎn)棒、爬桿實(shí)驗(yàn)、平衡木實(shí)驗(yàn) |
記憶力 | 水迷宮、Y迷宮、跳臺(tái)實(shí)驗(yàn) |
聽力 | 聽性腦干反應(yīng)、聽覺驚跳反射 |
視力 | 視動(dòng)反應(yīng)測(cè)試(OMR)、明暗箱、視覺梯形水迷宮 |
年齡相關(guān)的嗅覺改變 | 嗅覺習(xí)慣化和去習(xí)慣化測(cè)試、嗅覺偏好測(cè)試 |
身體成分 | 骨密度(DEXA)、體脂分析 |
心血管疾病 | 心電圖、超聲心動(dòng)圖 |
免疫功能 | 流式細(xì)胞分析 |
代謝功能 | 代謝籠、糖脂代謝分析 |
● 基于老齡鼠的研究案例
案例一:研究飲食對(duì)小鼠壽命和健康的影響
C57BL/6J小鼠從12個(gè)月開始飼喂生酮飲食(KD)、低碳水化合物飲食(LCD)和對(duì)照飲食,在1~14個(gè)月的飲食干預(yù)后進(jìn)行生理功能測(cè)試(根據(jù)小鼠實(shí)際存活情況)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,與對(duì)照組相比,生酮飲食(KD)顯著增加了平均壽命和生存率。
A.生存率;B.新事物識(shí)別測(cè)試;C.掛線試驗(yàn);D.握力測(cè)試;E.跑步測(cè)試。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示生酮飲食(K)喂養(yǎng)后小鼠表現(xiàn)出更高的生存率、更強(qiáng)的握力和協(xié)調(diào)性以及更快的跑步速度。
案例二:評(píng)估免疫療法在老齡鼠中的療效和毒性
對(duì)雌性幼鼠(2-4月齡)、中年鼠(9-12月齡)或老齡(16-22月齡)分別進(jìn)行免疫治療(抗CD40/IL-2)。結(jié)果證明了巨噬細(xì)胞在對(duì)系統(tǒng)免疫刺激的年齡相關(guān)的高炎癥細(xì)胞因子反應(yīng)中的關(guān)鍵作用,并強(qiáng)調(diào)了在老年小鼠中進(jìn)行臨床前評(píng)估的重要性。
經(jīng)大劑量抗CD40/IL-2治療或rIgG/PBS治療后小鼠的生存率、血清細(xì)胞因子水平、谷丙轉(zhuǎn)氨酶水平。C、H、M數(shù)據(jù)來源于12月齡的鼠,D、I、N數(shù)據(jù)來源于9月齡的鼠。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,抗CD40/IL-2治療在12月齡C57BL/6小鼠中導(dǎo)致100%死亡率,在9月齡C57BL/6小鼠中,抗CD40/IL-2治療的毒性降低。并且老齡鼠中的促炎細(xì)胞因子和肝損傷標(biāo)志物顯著上升。
● 老齡鼠飼養(yǎng)注意點(diǎn)
①分籠時(shí),盡量不要將不同籠盒的小鼠裝在一個(gè)籠盒里;
②更換墊料時(shí),留取一點(diǎn)原來的墊料放在新?lián)Q墊料的表面,以保留原有的氣味,盡量使用原來的籠盒;
③降低籠盒內(nèi)飼養(yǎng)密度,建議每籠飼養(yǎng)2-3只;
④將飼養(yǎng)籠盒放在安靜的環(huán)境中,籠子和墻壁之間保持一定距離,以減少多余的噪音、振動(dòng)和其他干擾;
⑤每天觀察實(shí)驗(yàn)鼠,如果發(fā)現(xiàn)籠中有打斗現(xiàn)象,請(qǐng)將“兇手”(身體無傷、胡須完整)挑出單籠飼養(yǎng);同時(shí)對(duì)受傷的個(gè)體,用75%的酒精或碘酒進(jìn)行消毒處理;
⑥在墊料中增加筑巢材料,可以減少小鼠的理毛和打斗行為; 小鼠在運(yùn)輸途中可能會(huì)存在應(yīng)激,建議收到小鼠后適應(yīng)性飼養(yǎng)一周再開展實(shí)驗(yàn)。
斯萊克景達(dá)可提供SPF級(jí)C57BL/6J老齡鼠,歡迎咨詢~
注:活動(dòng)時(shí)間僅限8月20日-9月20日。老齡鼠培養(yǎng)時(shí)間較長(zhǎng),為了不影響您的實(shí)驗(yàn)安排,請(qǐng)?zhí)崆邦A(yù)定哦~
參考信息:
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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