C57BL/6老龄鼠你了解多少

日期:08-12  191  属于:新闻资讯

   随着老龄化社会的到来,老龄医学研究已经成为了一个非常棘手、非常重要的课题。根据最新的人口普查数据显示,现在全国65岁及以上人口已达到了总人口13. 5%,这个数字相当于是1. 9亿人,2035年预计数值将达25%,可以说是一个深度老龄化社会。

与老龄化社会一起到来的,必然是衰老相关的疾病的发生,例如阿尔兹海默症、老年抑郁症、骨关节炎或者是肿瘤等等。这些伴随衰老过程中产生的疾病背后,揭示着衰老是由一系列分子和细胞层面的变化积累造成的,比如人类基因组失去了稳定性,端粒消减线粒体功能发生了缺陷,这些都会导致单个细胞的衰老和死亡。同时干细胞的耗尽,细胞间的交流发生改变,导致新生的细胞产生受到了一些阻碍。

这些发生在分子和细胞层面上的改变,在人体基层层面展现出来是具有一个时间依赖性和渐进性的,最终就会发展表现为老年人中存在的一些正常的生理功能的丧失,或者是与一些致病因素发生相互作用,从而导致了一些比较异常的损伤,以及造成了与衰老相关的疾病的产生。但是针对人类衰老研究,最现实的一个问题是它的周期非常的漫长,也需要多种资源配合,以及非常详细的提前规划。

由于小鼠和人类在遗传机理和生理表征上都有非常高的相龄小鼠模型已经适用于如健康生命周期研究、骨质疏松、肌肉萎缩、心脑血管疾病、与年龄相关的免疫功能变化、视力听力障碍等等关于老龄化疾病的各个方面。在这些研究中,我们最常会使用到的小鼠,其中一个就是C57BL/6J 小鼠,它是使用最广泛的近郊小鼠品系,也是第一个被全基因组测序的小鼠品系。截止目前,现有大概36000 个已发表的研究是以它作为一个研究对象。这也使品系成为了一个特征表型分析最为全面的一个小鼠品系。在使用它进行研究的过程中,也有非常多的既往研究和数据可用参考。

C57BL/6老龄鼠背景知识

C57BL/6J,简称B6,1921年 Little(立特)由Abby Lathrop(艾比·拉特洛坡小鼠株)得到动物后开始近亲交配育成数个近交系。1937 年分开C57BL/6 及C57BL/10 两系。C57BL/6J 保种于 JAX 。1986 年日本实验室引进到中科院上海实验动物中心,2001 年再次从美国再次引种。B6是黑色近交系小鼠,乳腺肿瘤自然发生率低,化学物质难以诱发乳腺和卵巢肿瘤。对放射物质耐受力中等,补体活性高,较易诱发免疫耐受性;对结核杆菌敏感;对鼠痘病毒有一定抵抗力。干扰素产量较高,对百日咳组织胺易感因子敏感,嗜酒精性高;肾上腺素类脂质浓度低。常被认作“标准”的近交系,为许多基因编辑小鼠提供遗传背景。

C57BL/6老龄鼠的年龄

很多研究者在需要使用老龄鼠进行研究时,还会对老龄鼠的具体月龄产生困惑。按照人类年龄为参照,它们可以分为三个阶段:成年鼠、中年鼠、老龄鼠。

1

小鼠的3-6月龄对应成年人(20-30岁);发育完成尚未受到衰老影响。

3–6 月龄成年鼠(middle-aged):无论是研究发育、成熟、还是衰老,都以成年作为对照参考。虽然小鼠的性成熟在 35 天(5 周)左右,但小鼠体内许多生物学过程和结构的快速成熟生长仍持续到三月龄(体成熟或者叫完全成熟)。所以成年(adult)的小鼠最少是 12 周(3 月龄),上限通常为 6 个月,相当于人类的 20-30 岁。超过 6 个月,小鼠会出现一些与年龄有关的变化(比如雌性小鼠在 7-8 个月时产仔数减少,不再作为繁殖种群)。

2

小鼠的10-15月龄对应中年人(38-47岁);可以检测到部分衰老生物标志物(非全部)的衰老变化。

10–14月龄中年鼠的衰老程度可以根据小鼠体内与衰老相关的生物标志物的监测来判断,中年小鼠是指部分衰老相关的标志物出现衰老变化。如果进行衰老相关的研究,通常会在设计时设置一组中年小鼠对照组,来确定相关变化是否仅在老年期出现。中年小鼠的年龄应至少 10个月大,上限通常为14-15个月,相当于人类的 38-47岁。在这个时间段里,大多数生物标志物已经开始出现变化。

3

小鼠的18-24月龄对应老年人(56-69岁);可以检测到几乎全部衰老标志物的衰老变化。

18–24 月龄老年鼠是指在小鼠体内几乎所有生物标记物都可以检测到衰老变化。老龄小鼠应至少 18 个月大。对于C57BL/6 小鼠和许多近交系小鼠,上限为24 个月,相当于人类的56-69 岁。但老龄鼠的年龄上限取决于具体品系,小鼠品系不同可能老龄鼠的上限会更高。并且,小鼠品系的特定疾病也会影响生物标志的检测结果,应以最终的尸检和组织病理学评估为准。
 

C57BL/6老龄鼠的体重

小鼠的体重会随着年龄的增长而不断的增长,它数值也会变得不稳定,个体之间的差异也在变大。一般超过15月龄容易出现打架、舔毛、脱肛、白内障、自发性肿瘤等。

 

10月龄后体重会增加到 32 克以上(小鼠来源、饲料也有可能造成小鼠体重增加);

15 月龄以后常规体重都会达到 33 克以上;

18 月龄老年雄鼠体重常规在 32 克到 38 克之间;

雌鼠正常在八个月以后退役鼠合笼,正常雌鼠在体重在 23 克以上 ,雌鼠年龄超过 18 月~21 月龄以后体重常规都在 29 克以上,22 月龄雌鼠体重一般都会超过 30 克,最重可以达到 40 克左右。
 

C57BL/6老龄鼠区域性脱毛

脱毛可能是由于小鼠自身有一个过度的梳理行为,也是小鼠社交形式,用于显示自己的族群地位,地位低的小鼠因为经常被理毛会有掉毛或者秃毛的情况(胡须、后背是最容易秃毛的地方)雌性鼠理毛行为多余雄性鼠;随着年龄增长毛色亮度变暗变浅,出现一些白毛,变稀疏(从靠近臀部开始掉毛,逐步蔓延到背部)。但随着年龄的增长,老年鼠身上的毛发稀疏,会出现大面积掉毛,甚至无毛的现象,很多研究者也会担忧鼠的生理健康,害怕会影响到实验进程。
 

C57BL/6J老龄鼠听力下降

在老年时听力(听觉)随年龄增加也逐渐下降,原因主要是由于Ahl基因缺失,表现为内层和外层毛细胞紊乱。因此,听阈(auditory-evokedbrainstem response,ABR)较高,不容易引起听源性惊厥。
 

老龄鼠CDT8+T增加

在老龄化的大脑组织中有明显增加的CD8+T细胞, CD8+T细胞会随衰老积累,损伤神经,导致认知和运动能力衰退。当CD8+T细胞数量减少、无法被激活或表达细胞毒性效应分子减少的时候,变老给大脑带来的损伤都明显地减小,衰老带来的运动能力减弱也有一定的恢复。
 

C57BL/6J老龄鼠疾病表现

随衰老产生的除了一些我们所说的正常的表型,也会发生一些和疾病相关的表型。

 

01

直肠脱出

小鼠由于直肠比较短,在衰老的过程中,因盆腔肌肉组织的萎缩,会导致直肠相对来说更容易脱出。

02

眼部病变

相对来说,小鼠它的角膜面积更大,所以也更容易接触到一些异物,导致发炎。另外伴随着衰老的过程,泪腺萎缩,还有一些慢性炎症都会导致泪液的减少,角膜的过度损伤,最终就会呈现出眼球浑浊等病变的表型。

03

可触及的肿块

这种皮下或者是体内可触及的肿块,可能是伴随着是衰老过程中有肿瘤的,或者是一个囊肿的。产生过大的肿块最直接的影响就是会影响到小鼠的活动能力,进而也可能会对它的健康状况产生一些影响。

04

认知功能衰退、抑郁和焦虑样行为改变

实验表明对比2月龄、12月龄小鼠和24月龄小鼠的识别记忆、工作记忆和空间记忆都出现了不同程度的损伤。在强迫游泳实验和悬尾实验中,老年小鼠不动时间显著延长,这表明老年小鼠出现了抑郁样行为。旷场实验和高架十字迷宫实验都表明老年小鼠出现了明显焦虑样行为。

 

C57BL/6J在疾病研究中应用

C57BL/6J用于广泛的研究领域,包括心血管生物学、发育生物学、糖尿病和肥胖症、遗传学、免疫学、神经生物学和感觉神经研究。

其乳腺肿瘤自然发生率低,化学物质难以诱发乳腺和卵巢肿瘤。对放射物质耐受力中等,补体活性高,较易诱发免疫耐受性;对结核杆菌敏感;对鼠痘病毒有一定抵抗力。干扰素产量较高,对百日咳组织胺易感因子敏感,嗜酒精性高;肾上腺素类脂质浓度低。常被认作“标准”的近交系,为许多基因编辑小鼠提供遗传背景。

除此之外,C57BL/6J 对听力源性癫痫发作具有抗性,骨密度相对较低,并发展为与年龄相关的听力损失,它们还容易患上饮食引起的肥胖、Ⅱ型糖尿病和动脉粥样硬化,还经常被用于与神经退行性疾病和骨密度相关的研究。

雌雄性老年鼠的差异

 

最后值得注意的是,C57老年鼠的雌雄差异会影响实验结果,因此在使用老年鼠进行实验时,还需要提前了解并采取相应的措施,以确保实验结果的准确性和可靠性。

01

学习能力

雄性C57老年鼠,通常具有更高的活动水平和更强的学习能力,这使得它们相比较雄性老年鼠更适用于研究神经科学和行为学等领域。

02

药物反应

在药物研究中,雌性老年鼠通常对药物的反应更为明显,因此使用雌性可以更好地观察药物对生物体的影响。

03

下丘脑防御系统细胞特异性神经元性别差异

荧光原位杂交技术分别标记Ⅱ型囊泡膜谷氨酸转运体(Vglut2)以及谷氨酸脱羧酶2(Gad2),从而实现特异性标记下丘脑多个防御相关亚区的谷氨酸能与Y-氨基丁酸(GABA)能神经元。

饲养技巧

01

分笼时,尽量不要将不同笼盒的小鼠装在一盒里,建议每笼饲养2-3只;动物打架严重时,采取单笼单只饲养。

02

更换垫料时,留取一点原来的垫料放在新换垫料的表面,以保留原有的气味。

03

将饲养笼盒放在安静的环境中,笼子和墙壁之间保持一定距离,以减少多余的噪音、振动和其他干扰。

04

每天观察实验鼠,如果发现笼中有打斗现象,请将最强者(身体无伤、胡须完整)挑出单笼饲养;同时对受伤的个体,每日用75%的酒精或碘酒消毒,一般5-7天可以痊愈。

05

在垫料中增加筑巢材料(例如纸屑、纸板隧道和棚屋),小鼠笼内放置拧干的碘伏棉球可以减少理毛和打斗行为。

06

建议适应性饲养一周以后再开展实验。

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