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减少小鼠应激反应让体成分数据更可靠：从产品设计到测试技巧的优化策略
发布：苏州纽迈分析仪器股份有限公司浏览次数：69小鼠应激反应及影响
在面对外界压力时，小鼠通常会表现出两种不同的应激反应。一种为主动型应激反应，即表现出抗拒和攻击行为，这需要实验人员采取一些额外的压制措施；另一种为反应型应激反应，小鼠往往会逃避或静止，偏向观察和适应。[1]
应激反应结束后，最终看似“老实”的小鼠都有可能引发较高水平的肾上腺素和皮质醇等应激激素，影响代谢和行为。直接的后果可能是，在样品仓内排泄，影响实验结果。而长期后果可能是，一方面在饮食上，会对小鼠食欲产生影响，例如饮食诱导的实验中产生饮食紊乱；另一方面在疾病进程上，对于已经造模的小鼠会增加易感性。
如何减少小鼠的应激反应
由于体成分测试是在小鼠完全清醒的状态下进行，应激反应无疑会使体成分数据不稳定，那么如何才能让数据更可靠？我们从产品设计和测试技巧两个方面来优化体验。
产品设计
鼠笼
研究显示，红色的光并不会改变小鼠和大鼠睡眠的质量和结构[2]，即不会改变睡眠-觉醒事件的持续时间和转换次数，以及脑电图（EEG）功率密度。我们采用红色鼠笼设计，滤光后保留620～760nm的红光，可有效维持小鼠精神稳定。
筑巢和挖掘是小鼠的自发行为，可降低其多种不利状态，是评估动物福利的工具[3]。隧道式鼠笼有助于启发小鼠在隐蔽空间的自发探索，可反映小鼠认知功能及精神健康状态，并可减少疼痛、痛苦和苦难带来的不利影响。
数据采集
设备在符合动物实验环境及设施标准[4]的情况下，需要快速、准确地处理采集数据。第四代谱仪支持最大回波个数升级到20万，可数十倍增加数据的传输速率和采集量（与三代相比），同时具有高级数据处理和分析算法，配置了实时监控功能，出现异常时及时发出提示，确保实验安全。
测试技巧
适应性训练
习惯化是指动物对刺激逐渐减少反应的过程，这通常被视为适应性行为的一种表现。BALB/c小鼠在经过多次（20次）暴露于测试环境后显示出了明显的习惯化行为[5]。这可能也是很多客户倾向于做长期小鼠体脂检测，并且数据越来越稳定的原因。
另外，野生型（WT）小鼠能够在熟悉的背景气味中准确识别目标气味，并且在遇到新的背景气味时也能表现出较高的识别能力[6]。经过一定适应性训练后，环境中熟悉的气味能够通过舒缓焦虑来影响小鼠的情绪状态，从而帮助它们更好地适应新环境。
减少瞬间强光
光通过特殊的视网膜—大脑通路影响情绪和学习。研究发现，接受短期急性强光照射的C57BL/6小鼠即使在照射终止后也会长时间表现出与焦虑相关的行为特征[7]。所以在测试结束后应缓慢抽出鼠笼，避免瞬间强光，引起小鼠焦虑。
奖励机制
设置适当的奖励条件，可以利用小鼠的学习能力，增加实验的稳定性。例如行为任务的设计[8]：设计简单而明确的行为任务，如杠杆按压，糖水小食，立即返回熟悉的环境等，都可以帮助小鼠更快地学习新的行为。
CDE发布的《化学药物一般药理学研究技术指导原则》，体内研究建议尽量采用清醒动物[9]，《中药、天然药物一般药理学研究技术指导原则》中也提到，常用清醒动物进行试验[10]。
但在实际操作流程中，清醒动物的应激反应会影响体成分数据稳定性。本文通过介绍产品设计和测试技巧两方面的优化，可降低应激反应带来的影响。
参考文献
[1] J.M Koolhaas, S.M Korte, S.F De Boer, B.J Van Der Vegt, C.G Van Reenen, H Hopster, I.C De Jong, M.A.W Ruis, H.J Blokhuis, Coping styles in animals: current status in behavior and stress-physiology, Neuroscience & Biobehavioral Reviews, Volume 23, Issue 7,1999,Pages 925-935,ISSN 0149-7634,
[2] Zhang, Z., Wang, HJ., Wang, DR. et al. Red light at intensities above 10?lx alters sleep–wake behavior in mice. Light Sci Appl 6, e16231 (2017).
[3] Paulin Jirkof, Burrowing and nest building behavior as indicators of well-being in mice, Journal of Neuroscience Methods, Volume 234,2014,Pages 139-146,ISSN 0165-0270.
[4] GB 14925-2023，《实验动物环境及设施》.
[5] Amber R. Salomons, Glenn Bronkers, Susanne Kirchhoff, Saskia S. Arndt, Frauke Ohl, Behavioural habituation to novelty and brain area specific immediate early gene expression in female mice of two inbred strains, Behavioural Brain Research, Volume 215, Issue 1, 2010,Pages 95-101,ISSN 0166-4328.
[6] Li, Y., Swerdloff, M., She, T. et al. Robust odor identification in novel olfactory environments in mice. Nat Commun 14, 673 (2023).
[7] Wang et al., (2023). Short-term acute bright light exposure induces a prolonged anxiogenic effect in mice via a retinal ipRGC-CeA circuit. Science Advances, 9, eadf4651.
[8] Allan R. Wang, Alexa Groome, Lara Taniguchi, Neir Eshel, and Brandon S. Bentzley, The role of dopamine in reward-related behavior: shining new light on an old debate. Journal of Neurophysiology 2020 124:2, 309-311
[9] [10] 《化学药物一般药理学研究技术指导原则》、《中药、天然药物一般药理学研究技术指导原则》，国家药品监督管理局药品审评中心.
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