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研究注意!小鼠窝的温度会影响实验结果
【字体: 大 中 小 】 时间:2024年11月06日 来源:spectrumnews
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神经科学家需要注意体温调节过程是如何影响大脑和行为的——为了可重复性和动物福利。
鼠类群体是神经科学研究的基石。在计划实验时,研究人员花费数小时查阅文献,考虑理想的小鼠品系,并撰写详细的协议,以人道的方式处理这些动物。一旦小鼠到达,它们就被安置在机构设施中,以维护一个精心策划的生态系统,以确保动物的健康。
研究小组发现,小鼠聚居地所要求的温和低温——通常是22至23摄氏度——会影响肿瘤生物学。在这个温度下,动物的先天抗肿瘤反应和对各种治疗的反应,与29到30摄氏度的热中性温度下的小鼠相比,都受到了损害。这种损伤的发生是因为动物需要通过非寒颤产热来产生热量——这一过程会触发褐色脂肪组织及其他部位的交感神经释放去甲肾上腺素,从而潜在地改变许多细胞类型。
这种温度效应并不局限于癌症模型。过去十年的数据显示了住房温度和体温调节的变化如何影响心血管疾病、癌症和免疫学小鼠模型的实验结果。神经科学也不例外。在3XTg-ADl三重转基因小鼠模型中,住房温度也可以影响阿尔茨海默病的进展,引发大脑炎症,影响慢波睡眠和淀粉样蛋白病理。即使是标准的住房温度也会导致细菌挑战小鼠模型的脑功能障碍。这些和其他许多例子说明,神经科学家需要更加关注温度效应。他们还强调,科学家需要报告动物设施的居住条件,并在试点实验中测试温度的影响。
美国国立卫生研究院越来越关注适当的鼠群温度及其对实验的影响,包括光照周期、食物来源、水类型和笼子处理频率,这些因素在实验的可重复性中起着重要作用。考虑到有充分证据证明的影响,我们为什么要把小鼠放在低于热中性的温度下呢?
动物设施遵循国家研究委员会关于实验室啮齿动物的道德和人道住房的指导方针,该指导方针几乎规范了研究设施中动物住房的各个方面,包括温度。在《实验动物护理和使用指南》第8版中详细介绍了这些指导方针,指出小鼠的标准住房温度低于它们首选的热中性温度,但说明这是为了避免热应激——这是一种潜在的致命情况,即动物产生的热量比它能散发的热量多。不过指南建议,研究人员应该为小鼠提供筑巢材料,而不是提高温度。单地调高恒温器并不是最佳解决方案。但是,如果小鼠有一个能够让它们选择自己喜欢的温度的住房,温暖或凉爽,这将有助于减少热应激的风险。这一建议可能无法完全消除低温对实验结果的影响。研究表明,避免非颤抖产热所需的筑巢材料的数量因小鼠品系和性别而异。不同的研究中心和机构可以添加不同数量的嵌套材料,因为指南没有规定标准数量。简
其他住房因素,如笼子里小鼠的数量,也会影响体温调节。例如,杰克逊实验室2019年的一篇评论文章报告说,含有许多动物的高密度笼子比低密度笼子的温度高3摄氏度左右——温度更接近小鼠喜欢的热中性区——这些差异影响了动物的健康。
我们应该如何解决这个问题?技术的进步使测量动物设施中的环境参数变得更加容易。正如研究人员应该将这些数据纳入他们的研究结果一样,各机构也需要共同努力,使基本的动物设施评估标准化,包括工程控制、笼子系统、处理方法和标准操作程序。
对笼子进行改造也会有所帮助:例如,一个由电池供电的加热架可以轻微加热笼子地板的一部分,这样可以帮助小鼠保持温暖,而不会使房间的温度升高到超出工作人员的舒适温度。加热鼠笼架也可以帮助控制动物的温度,而不影响笼子内的空气交换或动物饲养室的湿度水平。
我们需要更多的研究和对影响小鼠居住的外在因素的详细了解。我们还需要机构间合作,努力避免它们。神经科学家需要在这项工作中提供帮助,不仅是为了研究的可重复性,也是为了动物的健康。