普通狨猴(Callithrix jacchus),是原生活在南美州的一種體型較小的非人靈長類動物。十九世紀六十年代,狨猴開始被用於生物醫學研究。它們具有體型小(成年狨猴與成年大鼠大小相仿)、易操控、數量多和價格相對較低等優勢。如今,狨猴已被用於基因編輯、神經科學、行為學、生理損傷、基因治療和老齡化等多個生物醫學領域的研究中。
作為一種非人靈長類實驗動物,狨猴具有一些其它非人靈長類實驗動物沒有的特點。表現為:狨猴性成熟時間短,18個月即可以達到性成熟;繁殖力高,每胎可以產1-4個胎兒,通常在人工輔助繁育的情況下這些胎兒都可存活。因此,相對於恆河猴和食蟹猴,狨猴在轉基因和基因編輯動物模型構建上更具有優勢。狨猴大腦平滑無溝回,這給腦成像或電生理結果的解讀帶來便利,可能是開展光遺傳學操作和研究更為合適的非人靈長類實驗動物。
相較於嚙齒類實驗動物,非人靈長類實驗動物無論是在腦結構和腦容量上都與人類更為接近。因此,在神經科學和神經系統疾病如認知功能、帕金森、阿爾茲海默症、睡眠障礙和應激等研究領域使用狨猴最多。首先,狨猴和人類的腦部有著相似的結構,特別是額葉前部的皮質層,這個區域從解剖學和功能上來看都是許多神經性紊亂的中心;其次,狨猴的杏仁核的結構可塑性也是和人類相似的;此外,狨猴以及其他靈長類和人類一樣,有著類似的睡眠節律以及皮質醇和褪黑素的變化。圖:小鼠,狨猴,獼猴和人類大腦結構的比較。
註:Mya=Million years ago
來源:Yasuhiro Go.
狨猴也被認為是一種優質的老齡化非人靈長類實驗動物模型。在野外狨猴平均壽命為10-12歲,籠養條件可以活到23歲。即便如此,相較於另外兩種常用的非人靈長類實驗動物---恆河猴和食蟹猴(籠養條件下可以活到35歲以上),狨猴的壽命是最短的。隨著年齡的增長,狨猴表現出與人類相似的老齡化相關生理和病理學變化,比如癌症發病率上升、大腦中出現澱粉樣變性、高發糖尿病和慢性腎病等。狨猴還能表現出可預測的與年齡相關的改變。如在體重、小腿圍度、循環白蛋白、血紅蛋白和血細胞比容這些方面會出現可預期的變化。神經退行性改變的特徵可早在7至10歲間就出現。例如,神經發生減少、β-澱粉樣蛋白在大腦內沉積、鈣結合蛋白D28k結合能力喪失以及老年性痴呆的症狀。結合繁殖力高和成熟快的生殖生物學特性,讓狨猴成為老齡化研究的優質模型動物。
雖說狨猴作為動物模型有著各種優勢,但是在實際的使用中仍舊存在不少壁壘。
首先,國內狨猴繁育和生產體系不健全,缺少穩定的供應商,導致供應量少,很難在國內市場上買到足夠數量的狨猴。當下,狨猴的進口也受到限制。由此可知資源不足是個阻礙狨猴使用的最大難題。
另一個問題是缺少關於狨猴飼養管理和照顧的標準化指導原則。狨猴對於飼養、飼餵、環境豐富等方面有獨特的需求。目前國內有經驗的飼養操作人員不多,需要培訓更為專業的狨猴繁育和飼養管理人才。狨猴的標準化飼料和營養指標要求也未建立。人工飼養的狨猴容易出現一種由多種複雜因素如營養、應激、感染或綜合上述條件一起所導致的疾病-消耗性症候群(WMS)。WMS會不僅會令狨猴健康和福利水平下降,還會導致狨猴大面積死亡。
第三個不足是現有的可用的抗體試劑通常不適用於狨猴個體或組織檢查。
綜上所述,雖然狨猴作為一種非人靈長類實驗動物模型有其獨特優勢,但要把其廣泛應用於科研和生產中,還有一段很長的路要走。加強狨猴的繁育,儘快建立一套標準化的飼養和獸醫照顧福利體系則是開啟這段歷程的必由之路。
前面為大家簡要介紹了一下狨猴,接下來將從以下幾個方面進行進一步探討:
狨猴屬於新世界猴,和其他常用的非人靈長類實驗動物品種(如獼猴)區別較大。對於狨猴飼養的環境參數,指導原則並沒有做出特殊的要求,通常研究機構會參照Guide中猴的環境參數(溫度18-29℃,相對溼度30%-70%)來進行溫溼度控制。為了給狨猴創造更大的活動空間,很多機構參照Guide中對實驗猴的籠具空間要求來進行定製。
由於狨猴體型嬌小,且一般是以家庭為單位的形式進行飼養管理,一般籠具使用不鏽鋼的材料,採用較細密的網格結構,內部配置高低棲息杆或繩索和網來鼓勵它們奔跑、跳躍和搖擺,幫助它們展示其自然的行為模式。此外,大家一般會在其籠具中配置一個棲息盒,方便其躲避和休息。
在野外環境中,狨猴花費大量的時間來尋找食物,它們喜歡爬在樹幹上吸取樹脂。除了樹脂,狨猴還會採食蟲子、小蜥蜴、雛鳥和鳥蛋。但是對於規模化養殖場或者研究機構,很難提供這樣的天然採食環境。但科研人員想會盡辦法給狨猴提供各種可口的食物,比如一些麵食、堅果、蛋類等。
考慮到腹瀉是幼齡狨猴常見的健康問題,可能會添加一些含有益生菌的產品,如酸奶等。隨著大家對狨猴相關研究的重視,市面上已有供應商提供商品化的粉狀全價飼料,通常可以用水或者其他液體攪拌後,捏成小的團狀飼料進行飼喂。
對於剛剛從野外捕獲的種群,食物更容易獲取,肥胖問題成為了常見的健康隱患。所以,可以儘可能提供一些天然的食物,如提供整個水果替代加工過的食物來激發他們自行削皮或啃咬水果,這樣也可以作為一種很好的環境豐富。
儘管部分狨猴1歲就可以性成熟,但首次成功繁殖會晚一些,通常建議不要在1.5歲之前交配動物。狨猴的平均妊娠期約為140-150天,狨猴每胎可以產子1-4隻,但三胞胎是最常見的產仔數。
狨猴是靈長類動物中少見的可以在產後排卵並受孕的非人靈長類實驗動物。雌性狨猴的平均繁殖壽命約為6年,在野外條件下平均產仔數在3.45至4.0隻之間。在子代撫育上,狨猴採用一夫一妻的「合作制」,也就是說雄性和雌性都負責撫養幼仔。
雖然狨猴通常不具有攻擊性,但當它們在面臨領地或繁殖競爭時可能會主動攻擊。因此,在狨猴產子後的養護和抓取操作時要特別注意其可能變得不那麼溫順了。
當引進狨猴時,一般需要1-3個月的檢疫期來排除潛在的病原。研究機構通常會檢測結核,該病原在狨猴種群中也頗受關注,檢疫期內還會關注麻疹病原、克雷柏桿菌和腸道寄生蟲等。歐洲實驗動物科學協會聯合會(FELESA)在其指導原則中,對新引入的動物檢測以及後期的種群監測給出了相關的指導(見表1)。為了減輕獸醫人員的工作壓力或減少對種群或試驗的幹擾,有些設施使用視頻來監控可能患有傳染性疾病或者其他健康問題的狨猴。然而,如果想照顧好這些動物,我們也需要投入足夠的精力來查看監控。對於狨猴種群的監管,需要密切關注它們每月的體重變化,進行年度或者半年度的體檢(包括牙齒檢查),並且進行仔細的每日觀察,詳細記錄所發現的問題,方便獸醫可以及時跟進。表1 實驗新世界猴的傳染性病原的監測
需要考慮國家的法律、動物的來源、試驗的類型和風險評估的結果,根據需要,增加其他的傳染性病原。鑑於狨猴的特殊性,在引入狨猴種群或者狨猴試驗之前,我們的飼養管理人員、獸醫和研究人員首先需要對狨猴的基本生物學特徵,以及種群飼養管理和獸醫照顧的要點,有充分的了解。做好相關的準備後,再引入動物,開展相關的研究。同時,可以加強跟供應商、有經驗的機構或者專家的交流,提升大家的理論和技術水平,提高狨猴的飼養照顧水平和福利水平。1. National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine. 2019. Care, Use, and Welfare of Marmosets as Animal Models for Gene Editing– Based Biomedical Research: Proceedings of a Workshop. Washington, DC: The National Academies Press.doi: https://doi.org/10.17226/253562. Suzette D. Tardif. The Marmoset as a Model of Aging and Age-Related Diseases.3.National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine. 2019. Care, Use, and Welfare of Marmosets as Animal Models for Gene Editing– Based Biomedical Research: Proceedings of a Workshop. Washington, DC: The National Academies Press.doi: https://doi.org/10.17226/25356.4.Guide for the Care and Use of Laboratory Animals, 2010.5.Revised recommendations for health monitoring of non-human primate colonies (2018): FELASA Working Group Reportou.6.Reproduction in captive common marmosets. Comp Med. 2003 Aug;53(4):364-8.◆ 本文內容轉載自實驗動物那些事兒,作者獸醫Cici◆ 內容僅供感興趣的人謹慎參考,不涉及任何商業用途。我們尊重原創作品。選取的內容會明確註明來源和作者,版權和觀點歸原作者所有,若有侵權或不當,煩請及時反饋我們,以便我們及時修改或刪除。聯繫電話:025-58196588。江蘇鼎泰藥物研究股份有限公司(簡稱「鼎泰藥研」)成立於2008年,是國內較早獲得CFDA認證(現NMPA),可開展九項藥物非臨床安全性評價的領先GLP實驗室,也是國內首家掛牌資本市場的GLP實驗室,同時獲得國際動物福利組織AAALAC認證。現有團隊近300人,配置國際先進儀器500多套和行業領先的Provantis計算機化數據採集系統。- THE END -