用于特定临床前研究的不同鼠群类型
小鼠模型是生物研究和临床前药物开发的主要支柱之一。为了确保有健康的动物可用于研究和品系维护,小鼠在严格管理的种群中饲养和繁殖。繁殖策略经过精心制定,以确保按时提供足量的小鼠满足研究计划的需求。在许多情况下,鼠群管理相对简单,标准品系通过广泛发布的最佳实践进行维护1。然而,根据研究要求或小鼠品系特征,需要专门的鼠群来维持和繁殖小鼠,例如无菌小鼠及其衍生物(悉生小鼠和常规小鼠)以及无特定病原体小鼠。
无菌小鼠是一种独特的动物,它们体内没有任何微生物,也未曾接触过微生物。为了保持无菌状态,小鼠被饲养在无菌隔离器中,隔离器内配备无菌垫料、水瓶、水和食物,且必须通过连接在隔离器上的无菌手套进行操作。需要频繁检测以确保小鼠保持无菌状态。据报道,由于缺乏微生物物种,这些小鼠的免疫系统功能失调、体重过轻、新陈代谢和激素水平受损,这些因素会导致行为问题2。行为问题包括焦虑3和对陌生小鼠的攻击性行为4,而肠道微生物群缺失与神经系统问题之间的联系凸显了肠脑轴的重要性。尽管无菌小鼠存在健康和行为问题,但它们对于研究各种疾病状态下宿主与微生物相互作用的研究项目来说非常有价值。
暴露于明确病原体的无菌小鼠被称为悉生动物,用于研究宿主与特定微生物的相互作用以及由特定微生物引起的疾病发展。悉生小鼠通过口服灌胃引入微生物并监测肠道微生物群的扩展而产生5。另一种方法是将无菌小鼠与悉生小鼠共同饲养,使微生物通过共居逐渐在无菌小鼠中定殖5。值得注意的是,悉生小鼠也必须在无菌条件下饲养。常规化小鼠通过给无菌小鼠接种非无菌小鼠的微生物群而产生6。普通小鼠的微生物群存在个体差异,且包含许多不同的细菌种类,因此常规化小鼠基本上具有“正常”的微生物群6。通常用粪便接种无菌小鼠以启动定殖过程。常规小鼠也用于研究宿主与微生物的相互作用,因其微生物群更加多样化,在某些情况下可能比悉生小鼠更受欢迎。
无特定病原体 (SPF) 小鼠是指在多个监测测试程序中被证明对一组特定传染性病原体呈阴性的小鼠7。值得注意的是,这些小鼠可能携带不在指定病原体列表中的微生物种类。它们也被称为“清洁”小鼠,因为它们基本上不携带可传播给人类的人畜共患微生物。SPF 种群保持在受控和受监控的环境中,以确保小鼠可以安全地用于研究,不用担心因传染性病原体而导致数据受损。被排除的病原体列表通常包括呼吸道和肠道病原体,如沙门氏菌和梭菌8。有意思的是,有些机构允许机会性病原体,而另一些则不允许,因此研究机构之间没有完全标准化的被排除病原体列表8。SPF 小鼠广泛用于临床前药物开发研究,大多数临床前合同研究组织和研究机构都维护 SPF 种群。总之,鉴于已发布的动物设施最佳实践和严格规定,建立和维护专门的鼠群已成为标准做法。
参考文献:
1https://nc3rs.org.uk/3rs-resources/breeding-and-colony-management/colony-management-best-practice
3https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC3181531/
4https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0168010221000195
5https://febs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/febs.17124#