C57BL/6J老龄鼠表型数据(1)
一、C57BL/6J老龄鼠
C57BL/6J是使用最为广泛的近交品系之一,也是第一个完成基因组测序,特征分析最全面的小鼠品系。有研究人员对C57BL/6J的生存曲线进行分析,并提供了可比较的对应的人类年龄。衰老是个连续的动态过程,大多数研究将生命阶段简单的分为成年、中年和老年。
二、小鼠月龄和人类年龄对照关系及特点
① 小鼠的3-6月龄对应成年人(20-30岁);
发育完成尚未受到衰老影响。
② 小鼠的10-15月龄对应中年人(38-47岁);
可以检测到部分衰老生物标志物(非全部)的衰老变化。
③ 小鼠的18-24月龄对应老年人(56-69岁);
可以检测到几乎全部衰老标志物的衰老变化。
三、C57BL/6J老龄鼠生理数据
1、体重
10月龄后体重会增加到 32 克以上(小鼠来源、饲料也有可能造成小鼠体重增加),15月龄以后常规体重都会达到33克以上,18月龄老年雄鼠体重常规在32克到38克之间;雌鼠正常在八个月以后退役鼠合笼,正常雌鼠在体重在23克以上 ,雌鼠年龄超过18 月~21月龄以后体重常规都在29克以上,22月龄雌鼠体重一般都会超过30克,最重可以达到40克左右。
2、体脂比和葡萄糖代谢率
3、C57BL/6J老龄鼠听力下降
4、老龄鼠CDT8+T增加
在老龄化的大脑组织中有明显增加的CD8+T细胞,CD8+T细胞会随衰老积累,损伤神经,导致认知和运动能力衰退。当CD8+T细胞数量减少、无法被激活或表达细胞毒性效应分子减少的时候,变老给大脑带来的损伤都明显地减小,衰老带来的运动能力减弱也有一定的恢复。
老年鼠和小鼠全组织驻留区室的光谱流式细胞术T细胞的表型变化
四、老龄鼠常见表型及病理
1、老龄鼠正常表型
随着小鼠生长发育,外观会逐渐改变。一些常见的衰老表型有:眼周脱毛、嘴鼻部被理毛、背侧产生脱毛区及灰毛区等。
C57BL/6J老龄鼠的正常表型
2、老龄鼠疾病表型
同时随着年龄增长,与年龄相关的各项疾病也随之而来,产生一些和疾病相关的表型。例如:自发肿瘤、眼周病变、皮炎脱毛等。
C57BL/6J老龄鼠的临床表现
①直肠脱出:小鼠由于直肠比较短,在衰老的过程中,因盆腔肌肉组织的萎缩,会导致直肠相对来说更容易脱出。
②眼部病变:相对来说,小鼠它的角膜面积更大,所以也更容易接触到一些异物,导致发炎。另外伴随着衰老的过程,泪腺萎缩,还有一些慢性炎症都会导致泪液的减少,角膜的过度损伤,最终就会呈现出眼球浑浊等病变的表型。
③可触及的肿块:这种皮下或者是体内可触及的肿块,可能是伴随着是衰老过程中有肿瘤的,或者是一个囊肿的。产生过大的肿块最直接的影响就是会影响到小鼠的活动能力,进而也可能会对它的健康状况产生一些影响。
④听力下降:在老年时听力(听觉)随年龄增加也逐渐下降,原因主要是由于Ahl基因缺失,表现为内层和外层毛细胞紊乱。因此,听阈(auditory-evokedbrainstem response,ABR)较高,不容易引起听源性惊厥。
老龄小鼠识别记忆和工作记忆的改变
⑤认知功能衰退、抑郁和焦虑样行为改变
实验表明对比2月龄、12月龄小鼠和24月龄小鼠的识别记忆、工作记忆和空间记忆都出现了不同程度的损伤。在强迫游泳实验和悬尾实验中,老年小鼠不动时间显著延长,这表明老年小鼠出现了抑郁样行为。旷场实验和高架十字迷宫实验都表明老年小鼠出现了明显焦虑样行为。
水迷宫实验评价不同年龄小鼠的空间记忆变化
老年小鼠抑郁样行为改变
小鼠焦虑样行为改变
老龄小鼠良性退行性和炎性病变举例
五、老龄鼠表型测定方法
六、雌雄性老年鼠的差异
最后值得注意的是,C57老年鼠的雌雄差异会影响实验结果,因此在使用老年鼠进行实验时,还需要提前了解并采取相应的措施,以确保实验结果的准确性和可靠性。
1、学习能力
雄性C57老年鼠,通常具有更高的活动水平和更强的学习能力,这使得它们相比较雌性老年鼠更适合用于研究神经科学和行为学等领域。
2、药物反应
在药物研究中,唯性老年鼠通常对药物的反应更为明显,因此使用唯性可以更好地观察药物对生物体的影响。
3、下丘脑防御系统细胞特异性神经元性别差异
荧光原位杂交技术分别标记亚型囊泡膜谷氨酸转运体( Vglut2) 以及谷氨酸脱羚酶 2(Gad2) ,从而实现特异性标记下丘脑多个防御相关亚区的谷氨酸能与 V-氨基丁酸(GABA) 能神经元:
下丘脑背内侧核( dorsomedial hypothalamus,DMH) 背侧部( dorsal part of thedorsomedialhypothalamus , DMHa) 、致密部( compact part of thedorsomediahypothalamus,DMHc) 以及腹侧部( ventral part of the dorsomedial hypothalamus,DMHv)的Vglut2 m R NA 阳性和 Gad2m R NA 阳性神经元的分布图;
七、老龄鼠应用研究
① 健康生命周期的基础生物学研究
② 骨质、肌肉、身体组成相关研究
③ 饮食、运动、认知与行为研究
④ 心血管、内分泌、代谢等疾病研究
⑤ 免疫学、肿瘤学、神经退行性疾病研究
⑥ 年龄相关的视力、听力障碍研究
C57BL/6J用于广泛的研究领域,包括心血管生物学、发育生物学、糖尿病和肥胖症、遗传学、免疫学、神经生物学和感觉神经研究。其乳腺肿瘤自然发生率低,化学物质难以诱发乳腺和卵巢肿瘤。对放射物质耐受力中等,补体活性高,较易诱发免疫耐受性;对结核杆菌敏感;对鼠痘病毒有一定抵抗力。干扰素产量较高,对百日咳组织胺易感因子敏感,嗜酒精性高;肾上腺素类脂质浓度低。常被认作“标准”的近交系,为许多基因编辑小鼠提供遗传背景。
除此之外,C57BL/6J 对听力源性癫痫发作具有抗性,骨密度相对较低,并发展为与年龄相关的听力损失,它们还容易患上饮食引起的肥胖、二型糖尿病和动脉粥样硬化,还经常被用于与神经退行性疾病和骨密度相关的研究。
八、老龄鼠模型数据
对老龄鼠进行系统性的研究,建立一套新的、更接近疾病自然发生过程的老龄鼠自发疾病模型和应用方法,助力新药研发的进程,提高新药研发临床转化率。
1、年轻和老龄C57BL/6N小鼠血浆和尿液生化变化
C57BL/6N小鼠的血浆和尿液指标,如肌酐(CREA)、总蛋白(TP)、尿素等,在年轻和老龄小鼠之间发生了不同程度的变化。老龄小鼠血浆(A)和尿液(B)中总磷和尿素均增加。老龄小鼠尿液(B)的CREA增加,而血浆(A)的CREA在年轻小鼠和老龄小鼠之间没有差异。
2、衰老对DC诱导的NK细胞活化的影响
NK细胞的体内活化。Poly I:C分别注射于年轻和老龄小鼠;24h后,检测CD69在血(A)和脾(B) 中DCs和NKs上的表达。在老龄小鼠中,注射poly I:C后,DCs和NKs的CD69阳性率显著降低。
体内活化的NKs上IFN-γ和颗粒酶的表达。Poly I:C分别注射于年轻和老龄小鼠;24h后,检测颗粒酶B和IFN-γ在血(A)和脾(B)的DCs和NKs上的表达。在老龄小鼠中,注射poly I:C后,DCs和NKs颗粒酶b阳性率显著降低。老龄小鼠的DCs和NKs中含有IFN-γ的比例较年轻小鼠降低,但差异无统计学意义。
3、抗PD-1抗体对小鼠MC38的抗肿瘤作用
抗PD-1抗体对中青年和老龄小鼠应答的影响。小鼠结肠癌MC38细胞1E5和5E5分别皮下植入年轻、中年和老龄小鼠。当肿瘤体积达到约80~100mm3时,将小鼠分组,同时给予PBS或抗PD-1治疗。如图A所示:当MC38在1E5植入时,抗PD-1 mAb可抑制各年龄组的肿瘤生长,其中老龄组的抗肿瘤作用最大。如图B所示:当接种剂量为5E5时,抗PD-1mAb仅在年轻组小鼠中抑制肿瘤生长,而在中老年组小鼠中,抗PD-1 mAb未抑制肿瘤生长。
九、老龄鼠饲养方法
1、分笼时,尽量不要将不同笼盒的小鼠装在一盒里,建议每笼饲养2-3只;动物打架严重时,采取单笼单只饲养;
2、更换垫料时留取一点原来的垫料放在新换垫料的表面,以保留原有气味。
3、将饲养笼盒放在安静的环境中,笼子和墙壁之间保持一定距离,以减少多余的噪音、振动和其他干扰;
4、每天观察实验鼠,如果发现笼中有打斗现象,请将最强者(身体无伤、胡须完整)挑出单笼饲养;同时对受伤的个体,每日用75%的酒精或碘酒消毒,一般5-7天可以痊愈;
5、在垫料中增加筑巢材料(例如纸屑、纸板隧道和棚屋),小鼠笼内放置拧干的碘伏棉球可以减少理毛和打斗行为;
6、建议适应性饲养一周以后再开展实验。
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