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 來源:實驗動物那些事(shì)兒 日期:2024.10.29 

換(huàn)籠的頻(pín)次

籠盒(hé)是小鼠生活的地方,吃喝拉撒都在籠盒內解決,雖然它們會找一個固(gù)定的地(dì)點作為(wéi)排(pái)泄區(廁(cè)所),但隨(suí)著時間的推移,這個區域會隨著排泄物的增多而擴大。而排泄物的聚集,會導致有害氣體(tǐ)積(jī)累。

封閉(bì)環境中,影(yǐng)響小鼠健康兩種主要氣體(tǐ)汙染物是二氧化碳和氨。在高密(mì)度飼養的小鼠籠盒內,即便在墊料更換後的第九天,二氧化碳濃度仍不到3000 ppm,遠低於15,000 ppm的限製值。因此,通常情況下,二氧化碳對小鼠的健康和福利危害不(bú)是主要考察對象。相比之(zhī)下,由於糞便中的微生物或(huò)墊料中的尿素酶會分解尿液(yè)中的尿素而產生氨,因此,氣體(tǐ)氨在未更換的小鼠籠盒中會隨著(zhe)尿液和糞便(biàn)的積累而增加。已有多篇文獻證實高濃度的氨氣會對(duì)小鼠的健康產生不(bú)利影響,導致(zhì)鼻腔和嗅覺(jiào)黏膜損傷並產生病變。此外,氨氣(qì)對人類皮膚、眼睛和肺部(bù)有(yǒu)刺激性,當你進入不潔淨的廁所時,遇到那種讓你感覺辣眼睛的味道(dào)就是接(jiē)觸到了高濃氨氣的結果。由此可見,為了保持籠盒內(nèi)的環境衛生,尤其是為了控(kòng)製氣體氨的濃度,定期地更換墊(diàn)料和清洗(xǐ)小鼠籠(lóng)盒(換籠)是齧(niè)齒類實驗動物設施中不可或缺的管(guǎn)理活動。

但小鼠作為(wéi)夜行性的實驗動物,白天是其休息時間,而更換墊料和籠盒的操(cāo)作通常又是在白天實施的,這就不可(kě)避免地會導致小鼠被迫中斷(duàn)睡眠,進而導致其焦慮增加。同時,小鼠還需通過氣(qì)味(wèi)進行交流,如果換籠過於頻繁,也會為其營造了一種(zhǒng)頻繁進入陌生領地的體驗,這同樣增加了它們的焦慮。因此,換籠過於(yú)頻繁會導(dǎo)致(zhì)小鼠的刻板和攻擊性(xìng)行為(wéi)增加且體重下降。不僅如此,對繁殖和哺乳(rǔ)中的小鼠而言,頻繁的換籠還會增加其棄嬰和/或殺嬰行為。所(suǒ)以,換籠的頻次設定需要在(zài)保持環境衛生和(hé)動物生理狀態穩定之(zhī)間做出權衡,否則不僅影響動物福利,也會對(duì)實驗結果產生幹擾。那麽該如何在(zài)保持環(huán)境(jìng)衛(wèi)生和動物生理指標穩定之間作出權衡(héng),最終建立最佳(jiā)的(de)換籠頻次呢?

顯然,籠盒是一定要更換的,但其更換的頻次則(zé)是一個(gè)值(zhí)得探討的問題。2011年版(bǎn)的《實驗室動物(wù)護理和使用指南》中建議應至少每兩周消毒和更換籠盒(hé)一次。但該指南也明確指出:“墊料更換的頻率取決於多個因素,且並沒有絕對的墊料更換(huàn)頻率”。該指南同時還建議:“通過驗證籠盒內微環境條件,如確保(bǎo)汙染物氣體氨保(bǎo)持在不會對動物產生刺(cì)激的水平以下,從而保護動物的福祉。”

考慮到高濃度氨是籠盒內的(de)主要汙染物,依據籠盒內氨氣濃度設定一個限定值(閾值(zhí)),進而確定兩次換籠的間隔時間既(jì)是合(hé)理的(de)也是必要的。然(rán)而,由於還缺乏氨氣對小鼠健康影響的全(quán)麵(miàn)係統性研究,目前(qián)尚無針對(duì)小鼠氨氣暴露閾值(zhí)的明確指南。美國職業安全與健(jiàn)康管理局為人類設定的氨氣(qì)最大暴露限值為50ppm,或在8小時(shí)工作(zuò)日內(nèi)平均暴露限值為25 ppm。在沒有明(míng)確的齧齒動物暴(bào)露限值的情況下,這兩個(gè)數值也常作為齧齒動物最(zuì)大氨氣(qì)暴露(lù)閾(yù)值而被一些(xiē)文(wén)獻所采用。

當動物飼(sì)養密度固定時,氨氣濃度主要受籠盒通風能(néng)力的影響。如果使用的是靜態的平板架籠盒,由於(yú)空氣流通受限,氨氣濃度會很快上升。而使用獨立通風籠盒(IVC和EVC),因空氣不斷的流通和交換,其(qí)氨氣的聚集也較慢。有研究對比了繁殖用CD1小鼠在靜態的平板架(jià)籠盒和獨立通風籠盒內氨氣的聚集情況。結果顯(xiǎn)示(shì),在換籠 3天後,飼養兩隻和三隻小鼠的靜態籠盒中平均氨氣含量(liàng)分別為38和74 ppm,而獨立通風籠盒在換籠後7天,其(qí)氨氣濃(nóng)度仍低於25ppm。在換籠7天後(hòu),靜態平(píng)板架飼養(yǎng)兩隻和三隻小鼠的籠盒內氨(ān)氣濃度平均值則已經上升到了(le)64和100ppm,並導致飼(sì)養密度為3隻/籠的CD-1小鼠幼崽出現了視力下降和斜視。而對於(yú)獨立通風籠盒而言,在兩隻每(měi)籠和三隻每籠的飼養密度下,換籠(lóng)兩周後其氨氣濃度(dù)平均值才(cái)緩慢上升到20 ppm和34ppm。

另(lìng)一個研究中,通過比色法實時監控氨氣(qì)濃度的變化,在采用單獨通風籠具(IVC規格:長31.0cm × 寬19.6cm × 高13.5cm),籠盒內換(huàn)氣頻率在65-70次/小時條件下,每籠飼(sì)養背景品係為Balb/c、C57Bl/6、129 和NSG的5隻不同基因型的遺傳工程小鼠時(年齡不限),飼養雄性小鼠的IVC籠中,大約10天時氨(ān)氣的聚集就可(kě)以達到25ppm,而飼養雌性(xìng)小鼠的IVC籠中,則需要16天左右氨氣才會聚(jù)集(jí)到25ppm的濃(nóng)度值。

由此可見,籠盒內的氨氣濃度(dù)累積(jī)主要受籠器具通風能力、飼養密度和動物性別的影響,而與小鼠(shǔ)品係和年齡關係不大(dà)。上述研究為(wéi)小鼠設施(shī)管理者設置(zhì)換籠(lóng)頻次提供了(le)參考。筆者的建議是:管理者首先(xiān)需測試其所在設施氨氣濃度的動態變化情況,即氨(ān)氣積(jī)累的速度何時達到限值,如國(guó)標約定的20ppm或多數文獻已證明對小鼠無傷害的25ppm,並(bìng)堅(jiān)持在氨氣濃度達到限值前,最大限度地減(jiǎn)少換(huàn)籠的頻次,以將因籠盒環境變化而對小鼠產生的(de)影響降至最低。

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