不起眼的垫料

垫料是当下实验动物饲养中不可或缺的一环。垫料可以吸收、稀释和/或限制动物与其排泄物接触的机会,最大限度地减少了微生物的生长,在某些情况下,垫料还可以减少笼内氨的积累。垫料也为动物筑巢提供材料,起到维持实验动物如小鼠的筑巢天性;同时还具有隔热功能,有助于实验动物的体温调节。此外,垫料还是实验动物环境丰富的内容之一。可以说,垫料已经成为确保实验动物福利必不可少的基础条件之一。然而,科研人员甚至动物看护者可能不知道的是,许多啮齿动物会食用其垫料,且在食物受限时这种行为尤为明显。因此,垫料的存在与否不仅会影响到实验动物福利,也会对实验结果产生干扰或直接影响。
首先,垫料的化学特性会对实验动物的生理状态产生影响,进而成为干扰实验结果准确性的一个变量。如玉米芯垫料中含有一种类似雌激素的化合物四氢呋喃-二醇(THF-二醇)。THF-二醇虽然不会直接与雌激素受体结合,但却会对动物体内雌激素功能产生干扰,进而通过下丘脑-垂体-性腺轴来影响动物的行为。如有研究表明,使用玉米芯垫料可显著降低雄性大鼠交配欲望和性能力。又如,芳香化酶抑制剂会通过减少雌激素的合成而增加动物的攻击性,这一现象对于那些饲养在以碎纸屑为垫料的笼盒内的小鼠作用非常显著,但如果将动物饲养在玉米芯垫料的笼盒时,其攻击性不仅没有增加,反而会减少。其原因就是由于玉米芯垫料笼盒内的动物因摄食含有THF-二醇的玉米芯,进而增加了体内雌激素活性,减少了攻击性。此外,通过对超过300只加州鹿鼠的分析发现,相较于木屑等其它类型的垫料,将雌性加州鹿鼠饲养在玉米芯垫料的笼盒内时,社会压力导致的社交退缩行为不仅显著减少,有时甚至都不会被诱发。这一结果说明,在啮齿动物研究中使用玉米芯垫料有可能会掩盖压力对大脑和行为的影响。不仅如此,激素还会影响到大脑的发育,故饲养在玉米芯垫料笼盒内的小鼠下丘脑中雌激素受体α表达水平会低于非玉米芯垫料环境长大的小鼠。
垫料在加工过程中会产生粉尘、内毒素和微生物及寄生虫的污染。这些也会对动物健康和实验结果产生影响。如木屑垫料会产生灰尘和高水平的内毒素,其中后者会引发动物肺部出现炎症反应,潜在地会对免疫学研究结果产生干扰。此外,常规饲养中的笼盒更换程序也会对实验结果产生影响。如标准换笼程序中将脏垫料完全更换。这种更换方式无论在大鼠,还是小鼠中都会引发显著的应激反应,导致动物血压、心率、探索活动、血清皮质酮水平和焦虑样行为显著增加。此外,对于没有睫毛的裸鼠或无毛小鼠,纤维素垫料中的纤维还会导致动物眶周脓肿。
小鼠早已成为使用最广泛和最多的实验动物物种,而当下普遍流行的独立通风笼器具离不开垫料的使用。相较于高大上的屏障设施和愈发智能化的动物笼器具系统,实验动物垫料显得毫不起眼,因而容易被科研人员和实验动物看护者忽视。然而如上所述,垫料显然不仅会影响到动物的健康和福利,还会成为干扰动物实验结果的一个“隐藏变量”。现在你还认为垫料还是那么不起眼吗?不妨留言发表你的见解。