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小心小鼠环境毁了你的动物实验

今天让我们来谈谈动物实验缺陷,小鼠身上看上去很有希望的疗法,通常很少在人体起到同样的作用,这一点已不足为奇。但往往,在一种小鼠中成功的实验性**方案甚至不能在其他小鼠中起效,即实验结果难以重现,这表明许多啮齿动物研究可能会从一开始就有缺陷。


“我们都认为小鼠看上去比较简单,但实际问题要复杂的多。”耶鲁大学的兽医神经病理学家Caroline Zeiss说道。研究人员很少报道如老鼠的食物、垫料或光照等微妙的环境因素;因此,尽管大量的研究表明这些因素可以显著影响动物的生物学,但在各大小实验室这些条件差别很大。

小鼠接收不同照料带来的实验结果差异震惊了很多人,约翰霍普金斯大学的病理学家Cory Brayton说道。在小鼠模型上的一次会议上,她和其他人探讨了许多阻碍了小鼠研究结果被重复的生物因素。

实验结果产生差异的多方面因素

加州大学的神经学家Christopher Colwell亲身经历了这些问题。他和一个同事在同一转基因小鼠中研究自闭症,但同一行为测试获得了不同的结果。终他们找出了原因:Colwell研究昼夜节律,使他的老鼠白天处在黑暗的坏境中,欺骗它们生物钟是在晚上,以便夜间活动的动物白天测试时更警觉。他的同事则没有这么做。

Colwell注意到无视小鼠的昼夜节律,可以对许多行为实验结果产生偏见。他还补充道,大部分在半夜工作的人的社会和认知测试都不会做的很好。

食物营养因素

营养也可以确定一个小鼠研究成功或失败,但Brayton表示,许多研究人员甚至不知道他们动物饲料的来源。一些小鼠食物含有雌**和干扰***的化学物质,可以影响癌症研究等**。用于肥胖研究的高脂肪、高糖的食物容易迅速腐臭,在研究人员还没有弄清楚为什么时,小鼠可能会停止进食、体重减轻。

食物的选择也可以改变小鼠的肠道微生物组。杰克逊实验室兽医病理学家Catherine Hagan Gillespie发现,来自不同供应商之间的小鼠肠道中**种类相差很大。在另一篇未发表的研究中,她发现,小鼠肠道**的分类在行为测试上显示不同焦虑水平。

但很少有行为科学家考虑进行微生物评估,Hagan Gillespie说道。即使他们选择去做,所涉及的额外工作可以增加研究的复杂性和成本。并且小鼠微生物对广泛的因素敏感,比如空气质量、母体应激和**功能。

杰克逊实验室的微生物基因组学副主任George Weinstock说道,肠道微生物的差异也许可以解释为什么相同基因突变的小鼠可以有不同的特征或表型。杰克逊实验室,为范围内的研究繁殖和供应小鼠,严格控制食物的类型和数量和水的pH值等因素。即便如此,在其三个饲养站点的小鼠之间还是发现了区别。Weinstock表示,该公司已开始研究,如何通过提供小鼠的特殊食品和保健指导,来规范其客户的实验。

给研究带来的时间压力

Zeiss说科学的竞争属性会增加研究者们对改变他们所设计的动物研究的抵抗。如果科学家们在正确的实验节点处理他们的动物,分析临床和生物标志物的变化,包括老龄鼠和包含两性以结果代表广泛的群体,并控制环境变量,每个实验将需要更长的时间,甚至可能不能出版。



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