管 彤,張靜姝,李大鳴,于國德,王春花,王鳳山
(天津市疾病預防控制中心,天津 300011)
多年來,國內(nèi)外大量生物學研究均以近交系小鼠為實驗動物。但是,由于目前大部分近交系小鼠均來自于血緣相近的品系,使得現(xiàn)在的通用實驗小鼠品系之間的遺傳背景極為相似[1],所以這些基因變化類型有限的小鼠成為了進行更廣泛科學研究的瓶頸。如何從野生小鼠基因庫中引入新的基因是解決這一問題的關鍵。
目前,國際上已經(jīng)培育建立了數(shù)個由野生molossinus亞種來源的近交小鼠品系[2-4]。而國內(nèi),僅本項目組率先進行了研究。經(jīng)過20年的努力,已成功培育出了野生TW近交系小鼠(圖1)。前期的研究結(jié)果顯示,TW小鼠在遺傳純合度上合格[5],且具有自身獨特的生物學特征[6,7]。為進一步明確TW小鼠的生物學特性,本項目組就毛色基因純合性、體重變化、血生化指標進行了測定。
圖1 TW近交系小鼠Fig.1 The gross appearance of a TW inbred mouse
1.1 實驗動物
本研究小組培育的近交系TW成年小鼠。DBA/2小鼠,雌性,由中國藥品生物制劑檢定所提供,合格證號為SCXK 11-00-0010。飼料為符合國家標準、有生產(chǎn)許可證的商品飼料。飲用水為普通自來水。設施內(nèi)換氣次數(shù)(8~15)/h,氨濃度 <20ppm,相對濕度40% ~70%,溫度20℃ ~25℃。動物飼養(yǎng)于清潔級動物房中(動物設施合格證:津?qū)崉釉O施準第004號)。
1.2 主要試劑與儀器
使用BS224S天平(0.1mg)稱量動物體重。
血清丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT),天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST),尿素氮(BUN),膽固醇(CHO),甘油三酯(TG),血糖(GLU),總蛋白(TP),白蛋白(ALB),肌酐(CRE)均購于北京中生北控生物技術有限公司。上述指標均使用日本Toshiba公司生產(chǎn)的TBA-40FR全自動生化分析儀進行測定。
1.3 實驗方法
1.3.1 體重測量方法:分別選取雌性和雄性TW小鼠50只,自出生1周后,每周測量一次體重,共測量11次。
1.3.2 血生化測量方法:實驗動物在實驗前16h禁食、不禁水,眼眶靜脈叢取血,待血液凝固后,3000r/min離心10min,小心分離上層血清,立即進行實驗。實驗時將溶血樣本棄去。生化指標的具體測試方法見表1。
表1 生化指標及具體測試方法Tab.1 The biochemical indexes and test methods
1.3.3 TW小鼠毛色基因檢測[8]:選擇F23成年雄性TW小鼠,與DBA/2品系雌性成年小鼠按1:2進行交配,對交配的雌鼠檢查陰栓陽性后,每周觀察1~2次,在臨產(chǎn)前4~5d將雄鼠取出另養(yǎng),使雌鼠單獨生產(chǎn)和哺乳。生產(chǎn)后兩周根據(jù)仔鼠的毛色對被測品系的毛色基因型和純度進行判斷。被測品系TW與測試品系DBA/2的F1代小鼠應均為同一顏色,為品系純合;觀察的同窩仔鼠不少于7只,共計仔鼠的觀察鼠不少于10只。
1.3.4 統(tǒng)計學方法:采用SPSS 11.5for W indows軟件進行統(tǒng)計分析。各指標間兩組實驗數(shù)據(jù)的比較采用t檢驗,數(shù)據(jù)以均數(shù)±標準差(±s)表示,檢驗水準α=0.05。
2.1 TW小鼠的體重變化
圖2 TW小鼠體重變化Fig.2 Growth curves of the TW inbred mice
由圖2可以看出,隨著TW小鼠年齡的增加,體重逐漸上升。在6周齡以前,雌雄小鼠的體重,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05);6周齡后雄性TW小鼠體重明顯高于同期雌性小鼠體重,差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。
2.2 TW小鼠血液生化指標結(jié)果
成年TW小鼠血液生化檢測結(jié)果見表2。TW小鼠生化指標中雄性動物的ALT、GLU、CHO、TG測量值低于雌性動物,但僅有TG間的差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05);雄性動物的AST、TP、ALB、BUN、CRE測量值高于雌性動物,但僅TP間的差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。
表2 TW近交系小鼠主要血生化指標 (±s,n=50)Tab.2 Blood biochem ical indexes of the TW inbred mice
表2 TW近交系小鼠主要血生化指標 (±s,n=50)Tab.2 Blood biochem ical indexes of the TW inbred mice
注:*P<0.05,與雄性動物比較。Note:P<0.05,compared with the male group.
指標Indexes 雄性Males 雌性Females t值t value P值P value血清丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶ALT(U/L)55.59±11.97 58.15±13.2 -1.184 0.239天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶AST(U/L) 237.03±52.7 236.67±51.88 0.041 0.967總蛋白TP(g/L) 56.26±54.79 54.79±3.67* 2.305 0.023白蛋白ALB(g/L) 36.21±2.14 35.91±1.63 0.951 0.343血糖GLU(mmol/L) 5.41±1.56 5.57±1.77 -0.526 0.600尿素氮BUN(mmol/L) 12.45±2.56 11.86±2.37 1.263 0.209肌酐CRE(μmol/L) 45.92±6.75 44.47±8.07 1.021 0.310膽固醇CHO(mmol/L) 1.84±0.33 1.88±0.36 -0.627 0.532甘油三酯TG(mmol/L) 0.82±0.28 0.93±0.32*-2.035 0.044
2.3 TW小鼠毛色基因純合性結(jié)果
DBA/2與TW小鼠雜交的F1代小鼠的毛色為白腹野生色,其基因型為AWAWBBccDD。所觀察的小鼠均呈一致的白腹野生色,說明該品系的毛色基因已經(jīng)純合(表3,圖3)。
表3 TW小鼠毛色基因測定Tab.3 Testing of the coat color gene of the TW Inbred mice
圖3 小鼠毛色注:1:DBA/2小鼠,雌性;2:TW小鼠,雄性;3-9:F1代小鼠Fig.3 Coat color of the miceNote:1:DBA/2mouse,female;2:TW mouse,male;3-9:First generation hybrid mice
TW小鼠由野生小鼠近交培育而來,在生物學指標上與國際上通用小鼠品系存在差異。TW小鼠體型、體重均較小,在出生后前6周體重增長迅速,第8周后體重增長緩慢。成年后,雄性小鼠體重大于雌性小鼠體重。
由于在生物醫(yī)學研究中,動物的血象和臨床生化正常值具有重要的參考價值,且它為病理學、毒理學研究,以及探討發(fā)病機制等研究選擇實驗動物提供標準。本研究結(jié)果顯示,在血生化指標上,TW小鼠也有自身特征。在統(tǒng)一了各項指標的單位后,將TW小鼠與ICR、KM、NIH及BALB/c等實驗小鼠的相應指標進行了比較[9,10],發(fā)現(xiàn)在 ALT、AST、TP、ALB、GLU、CRE等指標上均與上述四個通用實驗小鼠品系相近,但在BUN這一指標上高出數(shù)倍,而在TG指標上又相對較低。提示中國野生來源的TW近交系小鼠的生物學指標有其自身特點。
同時,經(jīng)過毛色基因檢測顯示,該品系的毛色基因已經(jīng)純合。進一步表明,TW小鼠的遺傳監(jiān)測合格。結(jié)合項目組前期的研究結(jié)果[5,11],說明 TW小鼠遺傳純合度已經(jīng)達到國家標準,是基因位點高度純合的野生近交系小鼠。
TW近交系小鼠來源于野生品種,其生物學特征及遺傳背景不用于通用的實驗小鼠品系,具有自己的特征。本研究在前期的基礎上對TW小鼠的特征進行了進一步的研究和分析。本研究使TW小鼠的特征進一步得到完善,為野生TW小鼠的應用打下了基礎。
[1]Morse III,HC.The Laboratory Mouse—a Historical Perspective.The Mouse in Biomedical Research[M].Academic Press,Inc.,1981,1-6.
[2]Bonhomme F,Guenent JL.The laboratory mouse and its wild relatives[M].In:Genetic Variants and Strains of the Laboratory Mouse.Oxford University Press,1996,1577-1596.
[3]Nishimura M,Kondo K,Nakamura H,et al.Strains originated from the wild Japanese mouse(Mus musculus molossinus)[J].Jikken Dobutsu,1973,22(0):187-192..
[4]Nomaguchi TA,Sakurai Y.Inbreeding process and establishment of new inbred lines derived from the Japanese house mouse(Mus musculus molossinus)[J].Jikken Dobutsu,1993,42(2):175-179.
[5]管彤,王鳳山,劉雙環(huán),等.野生來源TW近交系小鼠的遺傳監(jiān)測[J].中國實驗動物學報,2004,14(4):205-207.
[6]管彤,王鳳山,于國德,等.野生小鼠抗肺腫瘤特性篩選實驗初探[J].中國實驗動物學雜志,2002,12(2):92-94.
[7]劉雙環(huán),馬麗穎,王鳳山,等.TW近交系小鼠的遺傳鑒定和罕見基因分析[J].中國實驗動物學報,2007,15(1):1-4.
[8]Wada NA.,Kakizoe-Ishida Y.,Katoh H,et al.Establishment and characterization of the MSKR inbred strain originated from Japanese wild mice(Mus musculus molossinus)[J].J.Vet.Med.Sci,2000,62(4):427-434.
[9]黃瀾,尹紅星,高虹,等.清潔級BALB/c小鼠生物學指標的建立[J].醫(yī)學動物防制,2005,21(7):474-478.
[10]楊錫平,胡一江,孟瓊,等.NIH、ICR和KM小鼠血常規(guī)及血清生化值測定[J].上海實驗動物科學,2000,20(2):111-112.
[11]管彤,王鳳山,于國德,等.野生來源TW小鼠近交系培育及其生物學特性的研究[J].中國實驗動物學報,2004,12(2):71-75.