放“鼠”假啦 | 實(shí)驗(yàn)小鼠運(yùn)輸指南

大家好，我是一只來自邦耀實(shí)驗(yàn)室SPF級(jí)動(dòng)物房的基因編輯小鼠，聽實(shí)驗(yàn)室的哥哥姐姐們說現(xiàn)在外面已經(jīng)30多度的高溫了，在外面呆幾分鐘就能汗流浹背。雖然我沒有汗腺，但是光想象一下就覺得鼠生艱難啊…不過上完最后一節(jié)課就要放暑假，去一個(gè)新的環(huán)境、參與完成一項(xiàng)偉大的實(shí)驗(yàn)了~但是我們中有的是短途貨車出行，有的是長途跨省出行，據(jù)說這其中還有很多學(xué)問呢！求知欲強(qiáng)的我決定好好查閱文獻(xiàn)科普一下。


小鼠作為最重要的模式生物之一，近年來需求量越來愈大，特別是隨著基因編輯技術(shù)的發(fā)展，使得基因修飾的小鼠成為了科研的必備工具，各個(gè)科研單位之間合作交流日益廣泛，使得小鼠運(yùn)輸需求不斷增多，其中既包括第三方機(jī)構(gòu)定制的模型鼠，科研合作者贈(zèng)送的動(dòng)物，甚至不乏來源于國外的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。然而實(shí)驗(yàn)動(dòng)物運(yùn)輸會(huì)遇到諸多問題，如運(yùn)輸后小鼠體重驟減，皮毛粗糙無光澤，食欲下降，甚至出現(xiàn)意外死亡等現(xiàn)象，這都讓我們科研者心疼不已。運(yùn)輸造成的影響不僅妨礙實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的身心健康、降低其福利水平，且干擾實(shí)驗(yàn)對(duì)象的一致性，對(duì)獲得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)造成影響，因此實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的運(yùn)輸問題值得我們重視起來。


01 首先，必須重視實(shí)驗(yàn)動(dòng)物運(yùn)輸與福利

 

關(guān)于實(shí)驗(yàn)動(dòng)物運(yùn)輸與福利，國際上早有明確的運(yùn)輸規(guī)定，規(guī)定內(nèi)容包括了對(duì)動(dòng)物運(yùn)輸車輛、運(yùn)輸物種、生理階段、年齡和性別、運(yùn)輸時(shí)間、食水供應(yīng)、福利保障等，以及對(duì)于動(dòng)物運(yùn)輸前準(zhǔn)備、運(yùn)輸過程中的防護(hù)以及人員培訓(xùn)等方面都提出了一些要求和規(guī)范：
1.  如AVMA 要求在動(dòng)物運(yùn)輸過程中有專業(yè)人員陪同，對(duì)于相關(guān)人員需提供專業(yè)培訓(xùn)等［1］；


2.  AAALAC指南Guide 中，單獨(dú)列出動(dòng)物運(yùn)輸章節(jié)，對(duì)于動(dòng)物運(yùn)輸前準(zhǔn)備、運(yùn)輸過程中的防護(hù)和福利保障以及人員培訓(xùn)等方面都提出了一些要求和規(guī)范；


3.   國際獸醫(yī)局對(duì)于動(dòng)物運(yùn)輸中動(dòng)物的飲水、食物和運(yùn)輸包裝盒、安全等方面也有明確的規(guī)定和指導(dǎo)［2］;


4.   國內(nèi)在動(dòng)物運(yùn)輸方面的法規(guī)相對(duì)起步晚，但目前已經(jīng)有很多相關(guān)法規(guī)對(duì)動(dòng)物運(yùn)輸設(shè)備，工具及飲食等方面作出了要求。


02 了解小鼠運(yùn)輸過程的應(yīng)激反應(yīng)

 

何為應(yīng)激？即在運(yùn)輸過程中因?yàn)橥饨缫蛩氐拇碳��?dǎo)致實(shí)驗(yàn)動(dòng)物出現(xiàn)不適反應(yīng)的情況。
引起因素：如運(yùn)輸過程中的裝卸、運(yùn)輸時(shí)間、禁食禁水、運(yùn)輸籠盒、環(huán)境溫度等外界條件造成小鼠出現(xiàn)恐懼與疼痛、饑渴、疲勞、通風(fēng)不良、過度擁擠等，進(jìn)而引發(fā)動(dòng)物發(fā)生的應(yīng)激反應(yīng)。
表現(xiàn)癥狀：動(dòng)物應(yīng)激反應(yīng)會(huì)表現(xiàn)為體重下降、攻擊性加強(qiáng)、心跳和呼吸頻率加快、脫水及對(duì)疾病的抵抗力降低，嚴(yán)重時(shí)可影響動(dòng)物的質(zhì)量，甚至導(dǎo)致動(dòng)物在運(yùn)輸途中衰竭死亡。并且在不同運(yùn)輸階段會(huì)有不同變化：
●  運(yùn)輸初期：在恐懼、疼痛、關(guān)禁、擁擠等應(yīng)激因子的刺激下，表現(xiàn)不安、狂躁和敏感性增高，或畏縮、顫抖和咬包裝盒（箱）等；
●  運(yùn)輸后期：逐漸適應(yīng)后，動(dòng)物安靜下來、對(duì)環(huán)境表現(xiàn)出冷漠，對(duì)正常刺激不反應(yīng)等；
●  運(yùn)輸結(jié)束后：動(dòng)物飲食飲水減少或廢絕、疲乏衰弱、腹瀉或排便減少、脫水，若仔受刺激，甚至導(dǎo)致疾病無法恢復(fù)、死亡等。


舉例：體重下降
Sunghak Lee等人以676只3-9周的大小鼠為研究對(duì)象，在最優(yōu)的條件下（規(guī)定的溫度，裝載密度及運(yùn)輸環(huán)境等）運(yùn)輸時(shí)間約為24h（包括自打包小鼠--拆包裝的時(shí)間），小鼠平均體重下降約0.9%，而大鼠會(huì)更加敏感，平均體重會(huì)下降3.71%。多種小鼠品系之間C57BL/6小鼠變化最為明顯，與ICR小鼠下降0.5%相比，C57BL/6平均下降4.69%。提示近交系小鼠相比封閉群小鼠對(duì)于應(yīng)激更加敏感。文章也提到運(yùn)輸引起的體重下降是不可避免的，不過一般大小鼠體重下降約5%是沒有太大影響，如果運(yùn)輸時(shí)間長、路途遠(yuǎn)、包裝密度大體重消耗可能達(dá)到10-15%左右，需要注意。



大小鼠運(yùn)輸過程中體重變化[3]


除了體重，還有一些不易被觀察到的生理變化：
如研究表明，短途運(yùn)輸會(huì)引起小鼠代謝、神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)的功能均發(fā)生廣泛而顯著的變化，有文獻(xiàn)報(bào)道BALB / c小鼠和ICR 小鼠，經(jīng)1. 5 h 運(yùn)輸后，小鼠血糖( GLU) 、外周白細(xì)胞總數(shù)( WBC) 、血清中皮質(zhì)酮( CORT) 、白細(xì)胞介素2( IL2) 和β-內(nèi)啡肽( β-EP) 均會(huì)明顯降低。不過在72h之內(nèi)會(huì)逐漸恢復(fù)。

小鼠運(yùn)輸后各個(gè)指標(biāo)的變化[4]


03 那如何降低應(yīng)激，保證小鼠運(yùn)輸福利呢？

 

運(yùn)輸過程中，大小鼠不可避免地會(huì)出現(xiàn)應(yīng)激反應(yīng)，我們可以從以下幾個(gè)方面考慮降低應(yīng)激反應(yīng)：
1. 包裝箱要求
包裝箱選擇上，一般市內(nèi)短途運(yùn)輸可以選擇內(nèi)襯細(xì)鐵絲網(wǎng)格的硬紙板箱，如果運(yùn)輸時(shí)間較長需選擇外襯瓦倫紙或鈣塑材料的鐵絲箱盒或塑料箱盒。使用前需仔細(xì)檢查鐵絲籠或內(nèi)襯細(xì)鐵絲網(wǎng)是否有凸起倒刺，以防扎傷動(dòng)物。例如小型嚙齒類有專用運(yùn)輸箱，確保充分換氣和防止外面微生物污染。
  小鼠專用紙包裝箱和塑料箱


2. 裝載密度
運(yùn)輸時(shí)注意降低運(yùn)輸箱盒中動(dòng)物的密度，保證動(dòng)物舒適地站立、躺臥或轉(zhuǎn)身，可減輕應(yīng)激反應(yīng)。例如規(guī)格450×250×160 mm的小型運(yùn)輸箱內(nèi)放入的小鼠總量最好不超過10只，規(guī)格600×400×200 mm的大型運(yùn)輸箱內(nèi)放入的小鼠總數(shù)最好不超過20只。如果運(yùn)輸?shù)男∈笾荦g較大或者在飼養(yǎng)過程中觀察到好斗的品系，可酌情降低密度。


3. 飲食與環(huán)境
運(yùn)輸箱盒中填充足夠的墊料，至少保證墊料完全覆蓋鐵絲籠盒或塑料箱盒的底部。冬季運(yùn)輸時(shí)除了適當(dāng)增加墊料之外，還可以向運(yùn)輸箱盒中添加紙屑，棉墊等筑巢材料。運(yùn)輸前還需在運(yùn)輸箱中放置足量的飼料，例如全營養(yǎng)果凍，也可使用普通瓊脂果凍代替，為動(dòng)物提供水分和營養(yǎng)。中國國標(biāo)則要求運(yùn)輸時(shí)間超過6 h 以上需要提供飲食和水，提供食物和飲水不僅補(bǔ)充營養(yǎng)和水分，也是緩解動(dòng)物緊張情緒和應(yīng)激反應(yīng)的手段。
  添加墊料和飲食的小鼠箱子


4. 運(yùn)輸時(shí)間控制
減輕動(dòng)物應(yīng)激的一項(xiàng)重要措施就是縮短運(yùn)輸時(shí)間，利用配備有溫濕度監(jiān)控與調(diào)節(jié)裝置的專車或飛機(jī)運(yùn)送。如果需要遠(yuǎn)距離航空運(yùn)輸，夏季最好選擇清晨或夜晚的航班，如遇高溫天氣建議將發(fā)貨安排延后；冬季最好選擇白天的航班。如果安排貨車陸運(yùn)，最好保持車內(nèi)溫度25℃左右并且注意換氣通風(fēng)，運(yùn)輸過程中盡量避免裝有動(dòng)物的運(yùn)輸箱盒直接暴露在室外環(huán)境中。


5. 路途顛簸和震動(dòng)
運(yùn)輸過程中不可難免會(huì)使動(dòng)物面對(duì)不熟悉的環(huán)境和聲音。一些不適當(dāng)?shù)牟僮骺赡軙?huì)使動(dòng)物恐慌。因此裝卸時(shí)輕拿輕放，避免野蠻操作，運(yùn)輸時(shí)選擇平坦道路，避免急停急開，盡量降低顛簸和震動(dòng)。


6. 特殊小鼠品系特殊對(duì)待
如對(duì)于一些免疫缺陷小鼠，有專門的包裝箱。例如，Charles River實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)輸盒（如下圖）就是為運(yùn)輸免疫缺陷大小鼠模型而開發(fā)的，其設(shè)計(jì)亮點(diǎn)在于有兩個(gè)塑料微型隔離籠，安裝在特殊的打撈筒中，塑料籠頂部的過濾器在提供充足氣流的同時(shí)也能避免空氣中的微粒進(jìn)入、對(duì)小鼠健康造成影響。
  免疫缺陷小鼠專用箱[5]


04 貼心tips
 

1. 夏天高溫季節(jié)可以運(yùn)輸小鼠嗎？
可以，但是必須要求運(yùn)輸過程的每一個(gè)環(huán)節(jié)，特別是溫度要控制好，一般需采用全程空調(diào)來運(yùn)輸；空運(yùn)一般會(huì)走晚上的航班。否則小鼠很容易發(fā)生死亡。


2. 如何確定空運(yùn)或陸運(yùn)？
一般會(huì)選擇專業(yè)的運(yùn)輸公司負(fù)責(zé)，根據(jù)路程的長短、氣溫高低選擇不同的交通工具，如：飛機(jī)、火車、汽車。例如從上海發(fā)往周邊地區(qū)浙江、江蘇等，會(huì)安排陸運(yùn)運(yùn)輸；如從上海發(fā)往北京、廣東、武漢等較遠(yuǎn)的一二線城市一般走空運(yùn)；需要注意的事，稍微偏遠(yuǎn)的城市要考慮當(dāng)?shù)貦C(jī)場(chǎng)的配置（沒有含氧倉飛機(jī)）和機(jī)場(chǎng)管控（不允許往外運(yùn)輸活體動(dòng)物），出現(xiàn)此類情況需要用專車將小鼠運(yùn)輸?shù)礁浇�其它城市去走空運(yùn)，這樣成本就會(huì)比較高。


3. 孕期小鼠可以運(yùn)輸嗎？
不建議長途運(yùn)輸懷孕后期和哺乳中的母鼠，以防發(fā)生流產(chǎn)或食仔。幼鼠如需長途運(yùn)輸，最好等離乳飼養(yǎng)至4周齡以上再安排發(fā)運(yùn)。


4. 運(yùn)輸后小鼠可以直接用于實(shí)驗(yàn)嗎？如不可以，需要多久？
不可以，需要給予足夠的適應(yīng)期來從運(yùn)輸應(yīng)激中恢復(fù)。為了檢查動(dòng)物體重從運(yùn)輸應(yīng)激中恢復(fù)的時(shí)間，研究人員對(duì)小鼠和大鼠的體重進(jìn)行了同齡測(cè)定，并對(duì)體重變化作出描述。研究中的小鼠到達(dá)目的地后立即轉(zhuǎn)移至具有適宜溫度和濕度的飼養(yǎng)設(shè)施，小鼠體重在第二天開始恢復(fù)，三天后幾乎就可以達(dá)到之前的正常水平了[6]。



大鼠與小鼠運(yùn)輸前后體重變化[3]


5. 動(dòng)物如何有效并快速恢復(fù)？
在補(bǔ)充能量和水分的基礎(chǔ)上，選擇有抗應(yīng)激作用的氨基酸和維生素制成的凝膠狀營養(yǎng)補(bǔ)充劑，并采用運(yùn)輸同步干預(yù)方式觀察，結(jié)果表明營養(yǎng)干預(yù)縮短了應(yīng)激小鼠WBC和血清GLU、β-EP、IL2水平恢復(fù)至正常水平所需時(shí)間。由此得知，在運(yùn)輸過程中適當(dāng)添加凝膠可以有效緩解小鼠的運(yùn)輸應(yīng)激，且達(dá)到補(bǔ)充能量、營養(yǎng)等目的。


6. 運(yùn)輸后的動(dòng)物，需要檢疫才可以進(jìn)入動(dòng)物房嗎？
一般經(jīng)過運(yùn)輸?shù)男∈蟛荒苤苯舆M(jìn)入SPF級(jí)動(dòng)物房，需要進(jìn)行送檢，若無特定病原菌感染，即需要保證健康來源的前提下，方可送入動(dòng)物房。


7. 哪些小鼠不能直接運(yùn)輸？
接種了有害物質(zhì)(例如人類病原體、致癌物等)不能在正常情況下運(yùn)輸。這種動(dòng)物被認(rèn)為是危險(xiǎn)的。如必須運(yùn)輸需申請(qǐng)?zhí)厥庠S可并具備運(yùn)輸條件。
長期以來，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物在運(yùn)輸過程中多處于條件較差的環(huán)境中，人們?cè)谟^念上對(duì)于動(dòng)物在運(yùn)輸過程中的應(yīng)激反應(yīng)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的現(xiàn)象沒有給予足夠重視。但是隨著生命科學(xué)的發(fā)展，研究領(lǐng)域?qū)τ趯?shí)驗(yàn)動(dòng)物質(zhì)量提出了更高的要求，只有減少動(dòng)物運(yùn)輸過程中的各種內(nèi)外部條件影響，才能保證實(shí)驗(yàn)動(dòng)物自身的健康，以及減少對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、結(jié)果的影響。


參考文獻(xiàn)：
[1] A report from the American Veterinary Medical Association Animal Air Transportation Study Group．Schaumburg， IL: AVMA，2002．
[2] Guide for the Care and Use of Laboratory Animals［M］． Eighth Edition，2010．
[3] Lee S H, Nam H, Kim J S, et al. Body Weight Changes of Laboratory Animals during Transportation[J]. Asian-australasian Journal of Animal Sciences, 2011, 25(2): 286-290.
[4] 胡櫻，楊斐. 小鼠短途運(yùn)輸應(yīng)激及其營養(yǎng)干預(yù)的研究[J]. 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物科學(xué). 2012 29(3): 15-19.
[5] Maher J A, Schub T. Laboratory Rodent Transportation Supplies[J]. Lab Animal, 2004, 33(8): 29-32.