
實驗大小(xiǎo)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(zhì)往往是(shì)實驗(yàn)實施所必需的。盡管如此,即使在實施(shī)此類限製措施時,也必須確(què)保動物的健康狀況,避免其承受不必要的(de)痛苦與壓(yā)力。
不同物(wù)種(zhǒng)對食物或水(shuǐ)分限製下(xià)的生理反(fǎn)應存(cún)在差異,因(yīn)此實驗設計需充分考慮這些特性。齧齒動物主要在暗周期(qī)內(nèi)攝取大部分日常食物和(hé)水分,因此“過夜”禁食通(tōng)常等同(tóng)於24小時禁食。此外,相較於食物限製,大小鼠對(duì)12至24小時甚至更長時間的水分限製具有更高的耐受(shòu)性。
與其(qí)他物種相比(bǐ),小鼠和大鼠的胃腸道排空(kōng)速度較快:小鼠的胃排空時間(jiān)約為3.5小時,腸道排空時間約為6小時;而大鼠(shǔ)的胃排空時間(jiān)約為2.5小時,腸道排空時間約為4小時。因此,在進行胃腸道研究或需要在灌胃前清空(kōng)胃部內容物的實驗(yàn)設(shè)計中,應充分考慮這些特性,以確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(huò)以上無法獲得食物(wù)。
飲水限製:動物連續4小時或以上(shàng)無法獲得飲(yǐn)水。
政策
當大小鼠被從(cóng)飼養架(jià)取出並運輸到動物設施的操作室或外部實驗室(shì)時,尤其是(shì)如果它們從自動(dòng)飲水係統中(zhōng)移除超過4小時(對於小鼠)或6小(xiǎo)時(對於(yú)大鼠),則必須提供水源(yuán)(水瓶或補水凝(níng)膠(jiāo))。
當使用短期食物限製以(yǐ)空腹進行灌胃(wèi)時,應充分考慮胃排空時間,小鼠(shǔ)禁食超過4小時和大鼠禁(jìn)食(shí)超過6小時的情況必須有充分的科學依據,並獲得IACUC的批準。需(xū)要解釋所提方案對於該物種和實驗(yàn)的(de)適用(yòng)性。如果食物或(huò)飲水的限(xiàn)製是為了用於行為學研究,在可以到達預期行為學結果基礎上,將限製程度降到最低。在提出食物或飲水(shuǐ)限製方案之前,應充分考慮正向強(qiáng)化的方法,例如使用誘人(rén)的食物或飲水“獎勵”的激勵行為。在初期訓練階段之後,可能需要程度較輕的飲食或水限製,並相應地調整限(xiàn)製程度(dù)。每當動物通過食物或水“獎勵”獲得其飲食的一部(bù)分時,通過食物或飲水“獎勵”獲得的食物和水的總量(liàng)加(jiā)上(shàng)自由進食獲得(dé)的食物和水的總量必須足以維持動物的健康狀態,而(ér)不會導致動物顯著的體(tǐ)重下降(jiàng)。根據2013年NIH《行為(wéi)研究飲食控製指南》(Guidelines for Diet Control In Behavioral Research Studies),如果動物表現(xiàn)出脫水的症狀,包括但不(bú)限於皮膚彈性下降或眼(yǎn)窩(wō)凹陷,則必須通知獸醫(yī)服務部門。除(chú)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(zēng)加攝取量,直到體重(chóng)恢複,在動(dòng)物使用方案中必須詳細說明這一計(jì)劃(huá)。在幼齡動物進行研(yán)究時,應特別關注其正常生長對飲食的需求(qiú)。許多齧(niè)齒類實驗動物的正常生長曲線已經(jīng)發表,在製定幼(yòu)齡動物的食物(wù)或水限製計(jì)劃時應參考這些生長曲線。
當不提供自由采食的食(shí)物或水時,則(zé)應允(yǔn)許動物在行(háng)為訓練期(qī)間獲(huò)得足夠的食物和水,或者每天適當補充(chōng)其攝(shè)入量(liàng)。在行為訓練和/或補充期間,應同時提供食物和水,以盡量減少因脫水引起的厭食症。在需要補充(chōng)的情(qíng)況下,每日提供(gòng)的食物和飲水的量應等(děng)同於(yú)動物在自由采食條件下通常消耗的量,或(huò)在實驗需要(yào)的情況下輕(qīng)度(dù)限製的(de)量(如消耗量的80%),並得到IACUC的特別(bié)批準。必須獲得限製前的數(shù)據(jù)以確定適當的(de)限製量,或提供(gòng)參考範圍給(gěi)IACUC。除非在IACUC方案中另有說明,否則從自由采食過渡到食(shí)物或飲水的限製應逐步進行,持續一到多天,以盡量減少動物的壓力。當食物或飲(yǐn)水的獲(huò)取時間受到限製時,應在動(dòng)物光/暗周期中的一致(zhì)時間提供,以使行為適應研究時間(jiān)表。
當食物和水用(yòng)作行為激勵時(shí)必須在IACUC方案中說明其類型和濃度(dù)(如適用)。食物和飲水獎勵物品應盡量減少向SPF動物引(yǐn)入病原的風險(xiǎn),優先選擇經過輻照或高壓滅菌處理,專用於(yú)齧齒類行為(wéi)獎勵的食物。如果使用未經輻照或高壓滅菌處理的食物,必須在在IACUC方案中提供充分(fèn)的理由。如果動(dòng)物的(de)大部分日常食物攝入發(fā)生在行為測試期間,則應選擇營養均衡的齧齒類動物食物。
每隻受到食物(wù)或(huò)飲水限製的動物(wù)必須由訓練有素和有經驗的研(yán)究人員至少每天(tiān)觀察和稱重一次。每日體重和攝食記錄必須保持,並(bìng)隨時提供給獸醫服務部門和IACUC審查。所有(yǒu)食物或飲(yǐn)水的限(xiàn)製方案都應明確說明如何監測動物的健(jiàn)康狀(zhuàng)況,並包括幹預標(biāo)準,如體重減輕(qīng)、身(shēn)體狀況下降和/或脫水的臨床症狀(zhuàng)。
小結
在實驗研究中,適當的(de)食物與飲水限製可為行為學、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解。然而,在實施限製時,必須確(què)保動物的健(jiàn)康與福利不受影響(xiǎng)。通過科學設計、嚴格檢測和倫理審查,研究人(rén)員(yuán)可以在確保實驗準確(què)性的同時,最(zuì)大程度地(dì)減少對動物的負麵影響。