饲养密度是影响小鼠健康和福利的关键因素之一。2011年出版的《实验动物护理和使用指南》(指南)第八版给出的空间建议为:体重小于10克的小鼠需6平方英寸(38.7 cm2),体重不超过15克的小鼠需8平方英寸(51.6 cm2),体重不超过25克的小鼠需12平方英寸(77.4 cm2),体重大于25克的小鼠需超过15平方英寸的空间(96.8 cm2)。第八版《指南》是1963年第一版《指南》的延续,其中就小鼠饲养密度标准的设定,仅在1972年出版的第二版中进行了修改,其后一直未变。1996年出版的《指南》第七版曾承认过“支持小鼠饲养空间建议的研究和文献信息不足,并鼓励使用基于更多数据的科学替代方案”。然而,14年后再次修订出版的第八版《指南》仍然没有对小鼠饲养空间做出任何修改。考虑到1972年前主要是以静态的平板架和通风效果更差的过滤帽笼盒饲养小鼠,随着静态笼具系统逐渐被独立通风笼具(IVC和EVC)所取代,《指南》所建议的空间标准是否仍适用是一个值得探讨的问题。
众所周知,独立通风系统不仅改善了小鼠的笼盒内空气质量,也减少了换笼频率和工作人员暴露于小鼠过敏原的机会。那么在独立通风笼具已普及的当下,综合考虑小鼠福利和运行成本的最佳饲养密度该如何判定呢?其实,早在第七版《指南》出台时,就已有大量研究证明即便超过《指南》建议的饲养密度也不会对小鼠产生不利影响,但第七版《指南》仍然以“支持改变饲养密度的建议证据不足”为由而未做任何修改。这也导致在第七版《指南》出台后,针对其主张的“证据不足”问题开展了大量研究。
首先,针对繁殖种群的小鼠,通过对比不同饲养密度下幼鼠生长率、性别比例、断奶幼鼠总数和粪便皮质酮水平发现,即便在饲养密度加倍的情况下不会影响小鼠的繁育性能和动物福利。且用高密度饲养环境下得到的断奶幼鼠继续繁育,其繁殖性能如首次分娩时间、窝胎大小、幼鼠生长率和断奶幼鼠百分比等也未受到影响。比较有趣的是,即便使用静态笼具,在使用比《指南》建议更高的饲养密度条件下,ICR和C57B6N小鼠的出生和断奶个体数、断奶体重和窝胎间隔以及幼鼠的死亡率也没有受到影响。另有研究更是考察了45种近交和基因工程及免疫缺陷小鼠品系,在使用75平方英寸笼盒底面积的静态笼具中,对比公母比分别是1:1和1:2两种繁育方式间断奶仔鼠存活率和生长速度。连续6个月共472窝出生小鼠的记录结果显示:不仅幼鼠体重在这两种繁殖模式间没有差异,而且1:2配种方式下的窝胎数和存活率还显著高于1:1的配种方式。这可能与笼盒内多个雌鼠存在有助于减少因母鼠应激而导致的弃仔和/或食仔事件发生有关。此外,较高密度饲养下的幼鼠,会有更大机会通过相互间取暖来抵抗当下设施环境温度设置远低于小鼠热中性温度而造成的冷应激。有关热中性温度对小鼠健康和福利的影响可参阅本号前文《你的鼠房温度合适吗?》。
通过对断奶和成年后B6、BALB/cJ和NOD/LtJ品系小鼠的生存、体重、食物和水的摄入、伤害和攻击行为(打斗)、血液生理和生化、睾酮水平和笼内微环境等指标评估结果显示:即便笼盒内平均每个小鼠的生存空间为《指南》所建议的一半甚至更小时的情况下,也未发现任何不利于小鼠健康和福利的影响。但来自FVB/NJ品系的雄性小鼠是一个例外,其攻击行为在任何饲养密度下都会发生。不仅如此,最高密度饲养的断奶和成年小鼠相较于低密度饲养组还出现了心率下降和肾上腺重量减少的现象,说明相较于低密度饲养,高密度饲养下的小鼠应激水平更低。
上述研究说明《指南》建议的饲养密度对多数小鼠而言是偏低的,在此基础上增加小鼠的饲养密度不仅没有对它们的健康产生不利影响,甚至还会产生某些益处,进而提升其福利水平。在管理上需要关注的是,高密度饲养下,需要注意通过增加换笼频率来控制笼盒内的氨浓度。
来源:实验动物那些事儿