实验室小鼠拔毛行为的风险因素新探:为动物福利与研究提供关键指引

【字体: 时间:2025年03月04日 来源:Scientific Reports 3.8

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  为探究实验室小鼠拔毛(Barbering)行为的成因,研究人员分析多因素,发现多种风险因素,有助于提升相关研究与动物福利。

  在实验室小鼠的世界里,有一种奇特又让人担忧的现象 —— 拔毛行为(Barbering)。小鼠们会拔掉自己或同伴的毛发、胡须,这可不是它们在玩耍或者梳理毛发那么简单。这种行为不仅影响小鼠自身的健康和生活,还对科研产生干扰,比如可能改变实验数据的准确性。而且,由于它和人类的拔毛癖(trichotillomania)行为相似,小鼠拔毛行为也被当作研究人类这种病症的模型。
然而,尽管小鼠拔毛行为在 7 - 10% 的小鼠中存在,但相关研究却很少。一方面,过去人们常把它误认成小鼠正常行为的一部分;另一方面,自 20 年前该领域的初步研究开展以来,小鼠的饲养环境发生了巨大变化,之前确定的风险因素,比如品系、年龄、性别等,是否还适用,或者是否有新的因素影响这种行为,都有待重新研究。所以,为了更深入了解小鼠拔毛行为,提升动物福利和科研质量,来自斯坦福大学(Stanford University)等机构的研究人员展开了一项研究,相关成果发表在《Scientific Reports》上。

研究人员采用观察性流行病学研究方法,在 2017 年 4 月到 2018 年 3 月期间,对斯坦福大学校园设施中的 2544 个笼子(共 7007 只小鼠)进行了研究。他们记录了众多可能影响小鼠拔毛行为的因素,包括生物因素(如性别、品系、繁殖状态)、环境因素(如饲养系统、垫料类型、有无庇护所)和饲养管理因素(如笼内小鼠数量、耳部标记方法)等。之后,运用逻辑回归等统计方法对数据进行分析,以探究这些因素与小鼠拔毛行为之间的关系。

研究结果发现:

  • 风险因素预测:笼内小鼠数量对拔毛行为影响显著,小鼠数量越多,拔毛行为越容易出现。“热点”(Hotspots,即与有拔毛行为小鼠的相邻程度)也能预测拔毛行为,相邻笼子有拔毛小鼠时,该笼子小鼠拔毛的可能性更高。笼内有硬纸板隧道的小鼠,拔毛行为也更常见,不过这可能是因为实验机构会给出现福利问题的笼子添加隧道,所以这些小鼠本身可能就已经存在拔毛或其他问题。
  • 繁殖与性别差异:繁殖状态和性别也是重要因素。繁殖笼中的小鼠更容易出现拔毛行为,单性别饲养笼中,雌性小鼠比雄性小鼠更爱拔毛。这一结果进一步证明了人类拔毛癖患者中性别差异的生物学基础,因为在人类中,女性拔毛癖患者更多,且这种行为常与性发育和生殖状态相关,小鼠的情况与之类似,都可能和氧化应激有关,用 N - 乙酰半胱氨酸(N - acetylcysteine)治疗能减少小鼠和人类的拔毛行为。
  • 遗传背景影响:遗传背景方面,以 C57BL/6 为混合背景的小鼠拔毛行为最为普遍。以往人们对 C57BL/6 小鼠是否容易拔毛存在争议,而该研究表明,当 C57BL/6 基因与其他易拔毛的基因(如 129 小鼠的基因)混合时,小鼠拔毛的风险会增加。
  • 时间与环境因素:时间因素上,一年中不同时间小鼠拔毛行为的发生率不同,秋季更为频繁,但这不一定完全和季节相关,也可能受采样时不同事件的影响。饲养系统和垫料类型也有影响,生活在通风笼且使用玉米芯垫料的小鼠,拔毛行为更多。这可能是因为通风笼会给小鼠带来冷应激、增加焦虑,玉米芯垫料则存在诸多问题,比如干扰雌激素信号传导,影响小鼠行为。
  • 未产生影响的因素:不过,有些因素对小鼠拔毛行为没有显著影响,比如笼子在架子上的位置、架子在房间里的方向、耳部标记方法以及所使用的筑巢材料类型(研究中所有笼子都提供了纸张或棉花筑巢材料)。

在讨论部分,研究人员指出,一些影响小鼠拔毛行为的风险因素,像繁殖、性别和遗传背景,在饲养环境变化的情况下依然存在;同时,也发现了新的影响因素,如饲养系统、垫料类型、“热点” 效应和时间差异等。“热点” 效应表明,除了研究中测量的因素外,可能还有其他未被发现的因素影响小鼠拔毛行为,比如属于同一群体、研究方案、实验人员,以及受到噪音、振动、饮食等影响。此外,虽然笼内小鼠数量是预测拔毛行为的重要因素,但不一定意味着群居会增加拔毛可能性,因为单只饲养的小鼠也会自我拔毛。

总的来说,这项研究不仅重复验证了之前关于雌性小鼠和繁殖笼小鼠更容易拔毛的结论,还发现了许多新的风险因素。这对于深入理解小鼠拔毛行为的机制、优化小鼠饲养环境、减少拔毛行为的发生,进而提升动物福利和科研质量具有重要意义。同时,也为后续关于小鼠拔毛行为以及人类拔毛癖相关的研究提供了新的方向和依据。

研究人员在此次研究中,运用了观察性流行病学研究方法,对多个小鼠饲养设施进行了广泛的数据收集。在数据处理上,采用逻辑回归分析等统计手段,对众多可能影响小鼠拔毛行为的变量进行分析,通过建立模型,筛选出与拔毛行为显著相关的因素,最终得出具有统计学意义的研究结果 。

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