
實驗大小鼠食物和飲水的限製
背景
實驗大小鼠通常可以自由采食和飲水。然而,在行為學、代謝學或胃腸道研究中,適當的食物或水(shuǐ)分的限製往往是實驗實施所必需的(de)。盡管如此,即使在實施此類限製措施時,也必須確保動物(wù)的健康狀況,避免(miǎn)其承受不必要的痛苦與壓力。
不同物種對食物或水(shuǐ)分(fèn)限製下的生理反應存在差異,因此實驗設計需(xū)充分考慮這些特性。齧齒動(dòng)物(wù)主要在暗周期內攝取大部分日常食物和水分,因(yīn)此“過夜”禁食通常等同於24小時禁食。此外,相較於食(shí)物限製,大小鼠對12至(zhì)24小時甚(shèn)至更長時間的水分限製具有更高的耐受性。
與其他物種(zhǒng)相比,小鼠和大鼠的(de)胃(wèi)腸道排空速度較快:小鼠的胃(wèi)排空時間(jiān)約為3.5小(xiǎo)時,腸(cháng)道排空時間約為6小時;而大鼠的胃排空時(shí)間約為(wéi)2.5小時,腸道排空時間約為4小時。因(yīn)此,在進行胃腸道研究或需(xū)要在灌胃前清空胃(wèi)部內容物的實驗設計中,應(yīng)充分考慮(lǜ)這些特性,以確(què)保實驗的準確與可重複性。
定義
食物(wù)限製:動物連續4小時或以上無法獲得食物。
飲水限(xiàn)製(zhì):動物連續4小時或(huò)以上無法獲得飲水。
政策
當大小鼠被從飼養架取出並運輸到動物設(shè)施的操作室(shì)或(huò)外部實驗(yàn)室時,尤其是如果它們從自動飲水係統中移除超過(guò)4小時(對於小鼠)或6小時(對於大鼠),則(zé)必須提(tí)供水源(yuán)(水瓶或補水凝膠)。
當(dāng)使用短期食物限製以空腹進行灌胃時,應充分考慮胃排空時間,小鼠禁(jìn)食超過4小時和大鼠禁食超過6小(xiǎo)時的情況必須有(yǒu)充分的科學依據,並(bìng)獲得IACUC的批準。需要(yào)解釋所(suǒ)提方案對於該物種和實驗的適用性。如果食物或飲水的限(xiàn)製(zhì)是為了(le)用於行為學研究,在可以到達預期行為學結果基礎上,將限製(zhì)程度降到最低。在提出食(shí)物或飲水限製方案之前,應充分考慮正向強化的方法,例如使用誘人的食物(wù)或(huò)飲水“獎勵”的(de)激勵行為。在初期訓練階段之後,可(kě)能需要程度較輕的飲食或(huò)水(shuǐ)限製,並相應地調整限製程度。每當動(dòng)物通過食(shí)物或水“獎勵”獲(huò)得其飲食的一部分時,通過食物或飲水“獎勵(lì)”獲得的食物和水的總量加上自由進食獲得的食物和水的(de)總量(liàng)必(bì)須足以維持動物的健康狀態,而不會導致動物顯著的體重下降。根據2013年NIH《行為研究飲食控製(zhì)指南》(Guidelines for Diet Control In Behavioral Research Studies),如(rú)果動物表現出脫水的症狀,包括但不限(xiàn)於皮膚彈性下降或眼窩凹陷,則必須通知獸醫服務部門。除非另有IACUC批準,如果動物在限食或限水期間體重下降20%,必須立即增加(jiā)攝取量,直到體重恢複,在動物使用方案(àn)中必須詳細說明這一計劃。在幼齡動物進行研究時,應特別關注其正常(cháng)生長對飲食的需求。許多齧齒(chǐ)類實(shí)驗動物的正常生長曲線已經發表(biǎo),在製定幼齡動物的食物或水限製計劃時應參考這些(xiē)生長曲線。
當不提供自由采(cǎi)食的食物或水時,則應允許動物在行為訓練期間(jiān)獲得足(zú)夠的(de)食物和水,或者每天適當補充其(qí)攝入量。在行為訓練和/或補充期間,應同時提供食物(wù)和水,以盡量減少因脫水引起的厭食症。在需要補(bǔ)充的情況(kuàng)下,每日(rì)提(tí)供的食(shí)物和飲水(shuǐ)的量(liàng)應等同於動物在自由采食條件下通常消耗的量,或在(zài)實驗需要的(de)情況下輕(qīng)度限製的量(如消耗(hào)量的80%),並得到IACUC的特別批準。必須獲得限(xiàn)製前(qián)的數據(jù)以確定適(shì)當的限製量,或提供參考範圍(wéi)給IACUC。除非在IACUC方案中另有說明,否則從自由采(cǎi)食過渡到(dào)食(shí)物或飲水的(de)限製應(yīng)逐步進行,持續一到多天,以盡量(liàng)減少動物的壓力。當食(shí)物或飲(yǐn)水的(de)獲(huò)取時間受到限製時,應在(zài)動物(wù)光/暗周期中的(de)一致時間(jiān)提供,以使行為適應研究時間表。
當食物和(hé)水用作行為激勵時必須在(zài)IACUC方案中說明其類型和濃度(如適用)。食物和飲水獎勵物品(pǐn)應盡量減少向SPF動物引入病原(yuán)的(de)風險,優先(xiān)選擇經過輻照或高壓滅菌處理,專用於(yú)齧齒類行為獎勵的食物。如果使用(yòng)未經(jīng)輻照或高(gāo)壓(yā)滅菌處理的食物,必須在在(zài)IACUC方案中提供充(chōng)分的理由。如果動物的大部分日常食物攝入發生在行為(wéi)測試期間,則應選擇營(yíng)養均衡的齧齒類動物食物。
每隻(zhī)受到食物(wù)或飲水限(xiàn)製(zhì)的動(dòng)物必(bì)須由訓練有素(sù)和有經驗的研究人員至少每天觀察和稱重一次。每日體重和攝食記錄必須保持(chí),並隨時提供(gòng)給獸醫服務部門和IACUC審查。所有食(shí)物(wù)或飲水的限製方案都應明確說明如何監測(cè)動物的健康狀況,並包括幹預標準,如體重減輕、身體狀況下降和/或脫水的臨床症狀。
小結(jié)
在實驗研究中,適(shì)當的食物與飲水限製(zhì)可為行為學、代謝(xiè)學、胃腸道、藥理學和生理學研究提供關鍵的數據和重要的見(jiàn)解。然而(ér),在實施(shī)限(xiàn)製時,必須確保動物的健康與福利不受(shòu)影(yǐng)響。通過科學設計、嚴格(gé)檢(jiǎn)測和倫理審查,研究人員可(kě)以在確保實驗準確(què)性的同時,最大程度地減少對動(dòng)物的負麵影響。