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网笼喂养SD大鼠生对其生理状况的作用研究

来源:原创论文网 添加时间:2021-09-10

  摘    要: 目的 探讨网笼饲养对SD大鼠生理指标的影响。方法 自上海斯莱克实验动物有限公司采购40只(20♂20♀)SD大鼠,SPF级,随机分为网笼组和玉米芯垫料组,每组20只(10♂10♀),网笼组使用网笼饲养,玉米芯垫料组使用玉米芯垫料饲养,饲养周期为10周,每周称量体重1次。于第10周解剖检查,对主要脏器(心、肝、脾、肾)进行肉眼观察及质量测定;采集血液、尿液,测定血液学(WBC、RBC、HGB、HCT、MCV、MCH、MCHC)、血液生化学(ALT、AST、BUN、CREA)、尿液(PRO、GLU、KET、LEU、ERY、UBG、BIL),比较两组上述指标的差异。结果 (1)体重:实验第1周,网笼组雄性大鼠体重低于玉米芯垫料组,差异有统计学意义(P<0.05);第2~10周,两组体重比较,差异无统计学意义(P>0.05);(2)脏器质量及指数:网笼组雄性大鼠肝脏质量低于玉米芯垫料组,差异有统计学意义(P<0.05),两组其他脏器质量及系数比较,差异无统计学意义(P>0.05);(3)血液学:网笼组雄性大鼠RBC高于玉米芯垫料组,差异有统计学意义(P<0.05),两组其他血液学指标比较,差异无统计学意义(P>0.05);(4)血液生化:网笼组雄性大鼠ALT、CREA低于玉米芯垫料组,差异有统计学意义(P<0.05)。两组其他生化指标比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结论 网笼饲养与玉米芯垫料饲养均能保证大鼠的正常生长,未对大鼠生理指标造成明显影响。

  关键词 :     网笼饲养;玉米芯垫料; SD大鼠;生理指标;

  Abstract: Objective To investigate the effect of cage feeding on the physiological indexes of SD rats.Methods 40(20 ♂ 20 ♀) SD rats were purchased from Shanghai Slack Laboratory Animal Co., Ltd., SPF grade, and randomly divided into net cage group and corncob litter group, 20 rats in each group(10♂10♀).The net cage group was reared in net cages, and the corncob litter group was reared with corncob litter. The feeding period was 10 weeks, and the body weight was weighed once a week.At the 10 th week, an autopsy was performed, and the main organs(heart, liver, spleen,kidney) were visually observed and the quality was measured;Collect blood and urine, measure hematology(WBC, RBC, HGB, HCT, MCV, MCH,MCHC), blood biochemistry(ALT, AST, BUN, CREA), urine(PRO, GLU, KET, LEU, ERY, UBG, BIL), compare the differences of the above indicators between the two groups.Results(1) Body weight: In the first week of the experiment, the weight of male rats in the cage group was lower than that in the corncob litter group, the difference was statistically significant(P<0.05);From 2 to 10 weeks, there was no significant difference in body weight between the two groups(P>0.05);(2)Organ quality and index: The liver quality of male rats in the cage group was lower than that in the corncob litter group, the difference was statistically significant(P<0.05).There was no statistically significant difference in the quality and coefficient of other organs between the two groups(P>0.05);(3)Hematology: The RBC of male rats in the cage group was higher than that in the corncob bedding group,the difference was statistically significant(P<0.05).There was no statistically significant difference in other hematological indicators between the two groups(P>0.05);(4)Blood biochemistry: The ALT and CREA of male rats in the cage group were lower than those in the corncob litter group, the difference was statistically significant(P<0.05).There was no statistically significant difference in biochemical indicators between the two groups( P>0.05).Conclusion Both cage feeding and corncob feeding can ensure the normal growth of rats, and do not significantly affect the physiological indicators of rats.

  Keyword: Cage feeding; Corncob bedding; SD rats; Physiological indicators;

  实验动物是现代医药研究中的必备材料。实验动物设施的环境指标与动物实验的结果密切相关,而笼盒饲养中的垫料材料也是影响实验动物健康和实验结果的重要环境因素。木屑和刨花通常是木材加工业的副产物,来源不明,成分混杂,难以控制质量,可能造成动物的各种毒性反应增多。有研究表明,六价铬含量较高时可导致小鼠出现肝肾毒性[1]。目前接触性垫料材料种类有木材垫料、玉米芯、秸秆生纸、新型材料[2]等,又有研究表明稻壳类垫料可能对涉及到肝脏药物代谢的研究结果有一定影响[3]。近年来,有研究采用网笼模式对大鼠进行饲养,与传统模式相比,既节约了垫料,又能避免垫料污染、农药残留、粉尘多、垫料被大鼠食用等一系列垫料饲养的弊端[4]。虽有部分研究表明大鼠网笼饲养与垫料饲养一样,可以保证大鼠的正常生长发育,但这类实验的研究内容和指标较少,未能涵盖大鼠的脏器指数、血液学及血液生化等更全面的生理指标,无法得知网笼饲养对大鼠的这些方面是否造成影响[4]。而血液生化指标、脏器质量及系数往往是各类大鼠实验的重要指标数据[5,6,7]。基于此,本实验主要观察网笼及玉米芯垫料两种不同的饲养模式对SD大鼠的影响,探讨网笼饲养对SD大鼠各项生理指标的作用。
 

网笼喂养SD大鼠生对其生理状况的作用研究
 

  1 、资料与方法

  1.1 、一般资料

  于2018年5月16日从上海斯莱克实验动物有限公司[SCXK(沪)2017-0005]采购40只SPF级SD大鼠(20♂20♀),雄性大鼠体重为210~240 g,雌性大鼠体重为170~210 g,饲养于上海中医药大学实验动物中心。本研究经上海中医药大学动物伦理委员会批准进行(审查号:PZSHUTCM200522001)。

  1.2、 方法

  所有大鼠按体重随机分为随机分为网笼组和玉米芯垫料组,每组20只(10♂10♀),网笼组使用网笼饲养,玉米芯垫料组使用玉米芯垫料饲养。每笼5只,SPF饲养室常规饲养10周。

  1.3 、观察指标

  每天观察大鼠的精神、活动、粪便等临床征状:观察者按专业术语对症状进行描述,结合后续统计分析情况进行综合评价。每周称量1次体重(BSA2201-CW型电子秤):对数据进行统计学分析。于第10周解剖检查,对主要脏器(心、肝、脾、肾)进行肉眼观察:观察者按专业术语对症状进行描述,结合后续检查指标进行综合评价。称量脏器质量(AR2130型电子天平)并计算其脏器指数:对数据进行统计学分析。腹主动脉采集血液,1 ml血液使用EDTA-K2抗凝,采集后立即颠倒轻摇混匀,1 h内使用BAYER ADVIA 202li五分类血球仪测定血液学(WBC、RBC、HGB、HCT、MCV、MCH、MCHC)指标:对数据进行统计学分析。3 ml血液不抗凝,放置约40 min(室温),3500 r/min离心10 min,取血清,使用日立7080全自动生化分析仪测定血液生化学(ALT、AST、BUN、CREA)指标:对数据进行统计学分析。解剖前1天将大鼠置于代谢笼中,禁食不禁水过夜,采集约16 h的尿液。使用罗氏朱丽亚Ⅱ型尿液分析仪对尿蛋白、尿糖等指标进行半定量检测。1.4统计学方法本实验所有数据均采用SPSS 20.0软件统计,计量资料采用(x±s)表示,行独立样本t检验。P<0.05为差异有统计学意义,P<0.01为统计学意义显着。

  2 、结果

  2.1 、两组体重比较

  网笼组雄性大鼠在实验开始后第1周体重低于玉米芯垫料组,统计学意义显着(P<0.01),但在之后几周,体重恢复。第2~10周,两组体重比较,差异无统计学意义(P>0.05),见表1。

  2.2 、两组脏器重量及系数比较

  网笼组雄性大鼠肝脏质量低于玉米芯垫料组,差异有统计学意义(P<0.05),两组其他脏器质量及系数比较,差异无统计学意义(P>0.05),见表2。

  2.3 、两组血液学检查比较

  网笼组雄性大鼠RBC高于玉米芯垫料组,差异有统计学意义(P<0.05),两组其他血液学指标比较,差异无统计学意义(P>0.05),见表3。

  2.4 、两组血液生化检测比较

  网笼组雄性大鼠ALT、CREA低于玉米芯垫料组,差异有统计学意义(P<0.05)。两组其他生化指标比较,差异无统计学意义(P>0.05),见表4。

  2.5 、两组尿液检测结果比较

  网笼组雄性大鼠尿液白细胞、尿蛋白、尿酮体指标阳性比例高于玉米芯垫料组雄性大鼠,差异有统计学意义(P<0.05)。两组尿液生化指标比较,差异无统计学意义(P>0.05),见表5。

  表1 两组体重比较
表1 两组体重比较

  注:与玉米芯垫料组比较,**P<0.01

  表2 两组脏器重量及系数比较
表2 两组脏器重量及系数比较

  注:与玉米芯垫料组比较,*P<0.05

  表3 两组血液学检查比较(n=20,x±s)
表3 两组血液学检查比较(n=20,x±s)

  注:与玉米芯垫料组比较,*P<0.05

  表4 两组血液生化检测比较
表4 两组血液生化检测比较

  注:与玉米芯垫料组比较,**P<0.01

  表5 两组尿液检测结果比较

表5 两组尿液检测结果比较

  3、 讨论

  实验动物在现代医药研究中具有举足轻重的地位,特别是近年SPF级实验动物的大量普及,为科学研究提供了统一稳定的实验材料。另外,屏障环境的建设与发展也取得了长足的进步,实验动物的生活大环境、小环境引起了研究者的重视[8],这关乎着动物实验结果的准确性。垫料作为实验动物长期接触物质,其质量的优劣与实验动物密切相关,如垫料重金属超标会直接影响实验动物。目前,垫料的种类繁多且质量难以控制。如刨花类的垫料发散出的芳香为挥发性物质,可诱导肝微粒酶活性,对肝细胞产生损害[9]。研究发现玉米芯具有强吸水性、干燥性、吸氨性、保温性,动物适应性好,常规消毒后无细菌和真菌残留,是一种较理想的SPF垫料[10,11]。

  与垫料饲养比较,使用网笼饲养具有避免污染物、无粉尘、节约成本等优点。网笼饲养与垫料饲养同样可以保证大鼠的正常生长。目前已有研究对大、小鼠进行了网养生长发育的研究,但仅局限于体重、行为、供食量和供水量等指标。而本实验纳入了更加丰富的指标,包括大鼠血液学、血液生化、脏器质量及系数等,旨在更全面的评估网笼饲养方式对SD大鼠的影响。

  本研究表明,网笼组雄性大鼠实验开始后第1周体重低于玉米芯垫料组,但随后几周体重恢复,与玉米芯垫料组基本一致。推测主要由于实验前大鼠饲养环境均为玉米芯垫料饲养,改为网笼饲养后,生活方式发生改变,初期的不适应造成体重增长缓慢,待逐渐适应网笼饲养后,体重恢复正常。

  本研究显示,网笼组雄性大鼠肝脏重量小于玉米芯垫料组雄性大鼠。血液生化检测方面,网笼组雄性大鼠的丙氨酸氨基转移酶及肌酐指标低于玉米芯垫料组雄性大鼠。以上两方面的数据趋势与部分文献报道一致[12],可能意味着由于玉米芯垫料能增加动物的解毒能力,造成肝脏和肾脏的代偿性增大。同时由于实验条件限制,本实验动物数量较少,很难判定玉米芯垫料是否对大鼠肝脏或肾脏有显着影响。若需进一步明确玉米芯垫料对大鼠肝脏或肾脏的影响,应增加动物数量,并延长动物饲养周期,进一步深入探究。血液学方面,网笼组雄性大鼠红细胞数高于玉米芯垫料组雄性大鼠。在实验中期,抓取动物称重及标号过程中发现,网笼组大鼠的抓力大于玉米芯垫料组大鼠的。经观察,发现由于网笼组的笼更利于大鼠攀爬,网笼组大鼠运动量多于玉米芯垫料组。因此推测,可能是由于运动量的增多,导致网笼组雄性大鼠红细胞数较高[13]。尿液检查显示,网笼组雄性大鼠尿液的白细胞、尿蛋白、尿酮体指标阳性数高于玉米芯垫料组雄性大鼠,推测可能是由于网笼组笼更换频率低,造成大鼠尿路感染所致。即卫生条件的影响,而非饲养方式的影响结果。虽然网笼组大鼠废弃物托盘每周更换3次,但并未规定更换笼具。由于网笼中未观察到明显排泄物堆积,故一般饲养过程中只定期每月1次擦拭消毒网笼,并未像玉米芯垫料笼盒,每周更换[14]。这可能造成网笼笼具表面微生物繁殖,对动物造成影响。

  本实验原计划每周测定动物摄食量,但于第一周称量耗食量时发现,网笼组废弃物托盘中有大量饲料颗粒,推测是由于大鼠在啃食饲料过程中,饲料颗粒通过网笼隙缝掉入废弃物托盘所致。而玉米芯垫料组的饲料颗粒经啃食后,掉入玉米芯垫料中后,大鼠仍能够继续食用,这导致摄食量的测定无法反映两组动物摄食的实际情况,故本实验取消了摄食量的测定。在饲养过程中,原计划每周更换2次玉米芯垫料及废弃物托盘,但在实际操作中,每周更换2次会导致恶臭感提升[15]。因此在饲养后期提高了废弃物托盘的更换频率,由每周2次改为每周3次,环境中的恶臭感明显好转。

  由于网笼饲养饲养模式与垫料饲养模式的差异,应规范网笼饲养模式的相关操作流程,避免对实验造成影响。考虑到网笼饲养与大鼠一些正常自然习性不一致,可能会对一些实验产生影响。本实验由于条件影响,实验周期为10周,未能考察长期饲养对大鼠足踝关节的影响。但长期饲养试验中,尤其是对90、180 d的长期毒性试验,应该需考虑饲养方式可能对足踝等关节的影响。同时,由于网笼饲养与大鼠正常做窝产仔的自然习性不一致,与孕产有关的研究,如生殖毒性的相关研究,建议采用传统的木屑或玉米芯垫料进行饲养[16]。

  总之,大鼠网笼饲养方式与传统饲养方式一致,都可以保证大鼠的正常生长发育。但网笼饲养有一定的优势,不仅节约垫料,还能避免垫料污染、农药残留、粉尘多、垫料被大鼠食用等弊端。

  参考文献

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