实验动物与比较医学 ›› 2024, Vol. 44 ›› Issue (5): 502-510.DOI: 10.12300/j.issn.1674-5817.2024.034
收稿日期:2024-02-29
修回日期:2024-06-05
出版日期:2024-10-25
发布日期:2024-10-25
通讯作者:
王贵成(1985—),男,硕士,工程师,研究方向:实验动物平台建设。E-mail: wangguicheng@fudan.edu.cn。ORCID: 0000-0002-3979-419X作者简介:谭 贺(1980—),女,硕士,实验师,研究方向:实验动物表型分析。E-mail: tanhe@fudan.edu.cn
TAN He(
), YANG Xiaohui, ZHANG Daxiu, WANG Guicheng(
)(
)
Received:2024-02-29
Revised:2024-06-05
Published:2024-10-25
Online:2024-10-25
Correspondence to:
WANG Guicheng (ORCID: 0000-0002-3979-419X), E-mail: wangguicheng@fudan.edu.cn摘要:
目的 探究小鼠代谢笼实验中不同发育时期小鼠的最佳适应时间,以期为利用小鼠开展代谢研究提供参考。 方法 使用3个发育阶段(离乳期M1、青春期M2和成年期M3)的雄性C57BL/6J小鼠共80只进行为期7 d的代谢笼实验,每5 min记录小鼠摄食、饮水、能量消耗、呼吸商、体重和活动水平等数据。通过时间序列分解和综合聚类分析对数据进行处理,采用重复测量方差分析法并结合t检验进行统计学差异比较,以推断最佳适应时间。 结果 不同发育阶段的小鼠代谢活动存在明显差异(P<0.01)。与M2和M3小鼠相比,M1小鼠的运动水平较低(P<0.01),并且昼夜节律不明显。M1小鼠具有更高的氧气消耗量、二氧化碳呼出量和能量消耗水平,以及较低的呼吸商(均P<0.001),表明其主要以脂肪作为能量来源。对摄食、饮水和能量消耗等因素进行分析后发现,各发育阶段的小鼠在第1个光周期(0~12 h)与 第2个光周期之间(24~36 h)存在明显差异(均P<0.05),而24 h后每日摄食量、饮水量不再有明显差异(均P>0.05)。综合多指标进行聚类分析后发现,小鼠在进入代谢笼的前24 h综合指标与后续6 d的综合指标不成簇,出现离群,表现出明显差异。 结论 小鼠代谢笼实验可以用于检测小鼠连续的生理学指标变化,结果提示小鼠进入代谢笼24 h就可以适应新的代谢笼环境,这为小鼠代谢实验设计提供了理论依据。
中图分类号:
谭贺,杨晓辉,张大秀,等. 不同发育时期小鼠代谢笼实验的最佳适应期探讨[J]. 实验动物与比较医学, 2024, 44(5): 502-510. DOI: 10.12300/j.issn.1674-5817.2024.034.
TAN He,YANG Xiaohui,ZHANG Daxiu,et al. Optimal Adaptation Period for Metabolic Cage Experiments in Mice at Different Developmental Stages[J]. Laboratory Animal and Comparative Medicine, 2024, 44(5): 502-510. DOI: 10.12300/j.issn.1674-5817.2024.034.
图1 不同发育阶段的C57BL/6小鼠在代谢笼内的活动水平比较
Figure 1 Comparison of activity levels of C57BL/6 mice at different developmental stages in metabolism cages
图2 不同发育阶段的C57BL/6小鼠在代谢笼中的代谢活动变化
Figure 2 Metabolic activity changes of mice in metabolism cages across 3 age groups
适应时间 Adaptation time | 指标 Indicators | 离乳期(M1) Weaned (M1) | 青春期(M2) Adolescent (M2) | 成年期(M3) Adult (M3) |
|---|---|---|---|---|
第1天 0-24 h | 摄食量/g | 4.43±1.12 | 4.27±1.02 | 5.02±1.51 |
| 饮水量/mL | 3.38±0.62 | 2.98±0.59 | 3.50±1.01 | |
| XYZ轴移动频次/次 | 222.21±23.20 | 289.41±40.00 | 368.90±39.49 | |
第2天 24-48 h | 摄食量/g | 4.69±0.80 | 4.25±0.99 | 4.50±1.21 |
| 饮水量/mL | 3.57±0.73 | 3.15±0.75 | 3.44±0.77 | |
| XYZ 轴移动频次/次 | 186.22±32.15 | 240.27±32.29*** | 264.98±36.63*** | |
第3天 48-72 h | 摄食量/g | 4.78±1.00 | 3.82±0.67 | 4.78±1.14 |
| 饮水量/mL | 4.78±1.00 | 3.05±0.66 | 3.43±0.82 | |
| XYZ 轴移动频次/次 | 168.21±54.76 | 213.24±24.71*** | 250.81±25.62*** |
表1 小鼠进入代谢笼内前3 d的各指标适应效果评价 (
Table 1 Evaluation of adaptation effects on various indicators in metabolic cages during the first three days
适应时间 Adaptation time | 指标 Indicators | 离乳期(M1) Weaned (M1) | 青春期(M2) Adolescent (M2) | 成年期(M3) Adult (M3) |
|---|---|---|---|---|
第1天 0-24 h | 摄食量/g | 4.43±1.12 | 4.27±1.02 | 5.02±1.51 |
| 饮水量/mL | 3.38±0.62 | 2.98±0.59 | 3.50±1.01 | |
| XYZ轴移动频次/次 | 222.21±23.20 | 289.41±40.00 | 368.90±39.49 | |
第2天 24-48 h | 摄食量/g | 4.69±0.80 | 4.25±0.99 | 4.50±1.21 |
| 饮水量/mL | 3.57±0.73 | 3.15±0.75 | 3.44±0.77 | |
| XYZ 轴移动频次/次 | 186.22±32.15 | 240.27±32.29*** | 264.98±36.63*** | |
第3天 48-72 h | 摄食量/g | 4.78±1.00 | 3.82±0.67 | 4.78±1.14 |
| 饮水量/mL | 4.78±1.00 | 3.05±0.66 | 3.43±0.82 | |
| XYZ 轴移动频次/次 | 168.21±54.76 | 213.24±24.71*** | 250.81±25.62*** |
适应时间 Adaptation time | 指标 Indicators | 离乳期(M1) Weaned (M1) | 青春期(M2) Adolescent (M2) | 成年期(M3) Adult (M3) |
|---|---|---|---|---|
第1个光周期 0-12 h | 摄食量/g | 1.52±0.44 | 1.16±0.47 | 1.58±0.72 |
| 饮水量/mL | 0.44±0.29 | 0.37±0.25 | 0.49±0.34 | |
第2个光周期 24-36 h | 摄食量/g | 2.03±0.45* | 1.05±0.47 | 0.95±0.42*** |
| 饮水量/mL | 1.29±0.43*** | 0.54±0.35 | 0.67±0.31 |
表2 小鼠进入代谢笼内第1个与第2个光周期的各指标适应效果评价 (
Table 2 Evaluation of adaptation effects on various indicators in metabolic cages during the first and second light periods
适应时间 Adaptation time | 指标 Indicators | 离乳期(M1) Weaned (M1) | 青春期(M2) Adolescent (M2) | 成年期(M3) Adult (M3) |
|---|---|---|---|---|
第1个光周期 0-12 h | 摄食量/g | 1.52±0.44 | 1.16±0.47 | 1.58±0.72 |
| 饮水量/mL | 0.44±0.29 | 0.37±0.25 | 0.49±0.34 | |
第2个光周期 24-36 h | 摄食量/g | 2.03±0.45* | 1.05±0.47 | 0.95±0.42*** |
| 饮水量/mL | 1.29±0.43*** | 0.54±0.35 | 0.67±0.31 |
图3 不同发育阶段的小鼠进入代谢笼后的适应指标数据可视化分析
Figure 3 Visualization analysis of adaptation indicators for mice in metabolic cages at different developmental stages
图4 不同发育阶段的小鼠进入代谢笼后各适应指标数据的多因素聚类分析
Figure 4 Multifactor clustering analysis of adaptation indicators for mice at different developmental stages in metabolic cages
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