社居福利因素对小鼠生长发育及繁殖性能的影响

梁 磊，许龙祥，陈小晚，方 天，田小芸，尤金炜，董 敏，陈 莉，胡文娟，恽时锋

(南京军区南京总医院比较医学科，全军实验动物科普与伦理教育基地，全国科普教育基地，南京 210002)

随着生命科学的飞速发展，作为其关键工具的实验动物科学各方面建设也在不断完善，动物福利就是其中重要一环。动物福利主要是指动物的“康乐”状况[1]，以及为了达到“康乐”状态人类所采取的态度和有效的措施[2]。福利较差的实验动物自身生存质量下降，其机体各系统状态紊乱，会对动物实验研究的进行造成影响，降低实验结果的可靠性[3]。因此，实验动物福利问题已成为实验动物科研领域中的研究热点。当前诸多的实验动物福利实践中，“环境增益”是一个受关注度比较高的策略[4]，这方面的报导也比较多见，如对于玩具、掩体等的研究[5]，对于实验动物基本的社群、居住、交流方面的报导则比较少见。ICR小鼠是常用的实验动物之一，本研究通过对其交配方式、社会群体及饲养密度等因素的干预，观察其在繁育和生长性能方面的差异，探讨社居因素在实验小鼠福利方面的意义。

1 材料和方法

1.1 实验动物与饲育环境

ICR小鼠雄性40只，雌性60只，7～8周龄，体重22～25 g，由上海西普尔-必凯实验动物有限公司提供[SCXK(沪)2008-0016]，在南京军区南京总医院比较医学中心的屏障环境[SYXK(军)2012-0047]进行实验。动物饲养使用无色非透明塑料笼盒(笼盒尺寸30 cm * 19 cm * 15 cm)，光照为12 h明/暗交替，环境温度20～24℃，相对湿度40～70%，Co60灭菌全价饲料与高温高压灭菌饮用水，自由采食。

1.2 繁育性能观测

1∶动物随机挑选并分组如下(n=10)：

A组：雌鼠与雄鼠1∶1饲养并同居直至第3胎仔鼠离乳。

B组：雌鼠与雄鼠2∶1饲养并同居直至第3胎仔鼠离乳。

C组：雌鼠与雄鼠1∶1饲养，同居9 d(约2个性周期)后，取出雄鼠单独饲养，余留1只雌鼠饲养待产。再次交配时为雌鼠分娩后第3天放入雄鼠，每天上午7:00观察阴栓，见栓则立即取出雄鼠。

D组：雌鼠与雄鼠2∶1饲养，同居9 d(约2个性周期)后，取出雄鼠单独饲养，余留2只雌鼠饲养待产。再次交配时为雌鼠分娩后第3天放入雄鼠，每天上午7:00观察阴栓，见栓则立即取出雄鼠。

每天观察、记录动物生活情况，并统计各组第1～3胎的产仔数、离乳率、仔鼠离乳体重(Sartorius，CP224S型电子天平)，比较各组间的差异。为了统一实验条件，所有雌鼠生育完成记录产仔数后，从仔鼠中随机挑选，使所有雌鼠帯乳的仔鼠数量为8只，保持各组均一。

1.3 生长发育特性观测

根据1.2繁育实验的结果，选取最优繁育方式交配所产的离乳仔鼠，随机分组如下，每个实验组雌雄各半(n=10)：

E组：单只单笼饲养。

F组：每笼3只饲养。

G组：每笼6只饲养。

H组：每笼12只饲养。

每天观测仔鼠生长情况，每周测量并记录体重数据(Sartorius，CP224S型电子天平)，计算每周的体重增长。

1.4 数据处理

2 结果

2.1 繁育性能的比较

2.1.1 第1胎繁育性能比较

如表1所示，第1胎时，各组雌鼠的各项繁育指标相比较均无显著差异。

2.1.2 第2胎繁育性能比较

如表2所示，第2胎时各实验组雌鼠的产仔数无显著差异(P>0.05)。A组(1∶1同居组)仔鼠的离乳率要高于其余3个实验组，且差异显著(P<0.01)。仔鼠的离乳体重方面，A组同样高于其余3个实验组，与B组(2∶1同居组)和C组(1∶1非同居组)相比差异显著(P<0.05)，与D组(2∶1非同居组)相比差异的显著性更为明显(P<0.01)。同时B、C两组的结果明显高于D组(P<0.01)，而B、C两者之间则并无显著差异(P>0.05)。

2.1.3 第3胎繁育性能比较

如表3所示，第3胎的结果与第2胎类似。除了A组仔鼠的离乳体重与B组相比差异的显著性增加外(P<0.01)，其余各项指标的比较结果均与第2胎相同。

2.2 生长发育的比较

2.2.1 不同日龄的体重比较

由表4可见，28日龄时，F组(3只组)的体重要高于E(单只组)和G(6只组)组，并且差异显著(P<0.05)。在35和42日龄时，F组的结果仍然高于E和G组，但与G组差异的显著性消失(P>0.05)，而与E组的差异越来越显著，35日龄时P<0.05，42日龄时P<0.01。同时这3组的结果在28、35、42日龄时均高于H组(12只组)，且差异极为显著(P<0.01)。

2.2.2 不同阶段的体重增长比较

由表5结果可见，各阶段的体重增长情况均为F组>G组>E组，但22～28 d及29～35 d时，三者之间并无显著差异(P>0.05)，在36～42 d时E组与其他两组之间的差异表现出显著性(P<0.05)，而F组与G组之间仍然不显著(P>0.05)。同时H组的各阶段体重增长均低于其他3组，且差异极为显著(P<0.01)。

表1 各组小鼠第1胎繁育性能

表2 各组小鼠第2胎繁育性能

表3 各组小鼠第3胎繁育性能

表4 各组小鼠不同日龄的体重情况

表5 各组小鼠不同阶段的体重增长情况

3 讨论

通常的实验小鼠繁育中，怀孕雌鼠常被单独饲养待产，而本次繁育实验表明，A组的繁育结果是最优的。在同样的雌雄比例下，有雄鼠存在的A组和B组的实验结果分别优于C组和D组。在繁育实验中我们观察到，雄鼠也有类似于雌鼠的照顾仔鼠的行为。在两个长期同居组中，我们经常看到雄鼠将仔鼠护在身下。十分重要的是，在雌鼠分娩时，雄鼠就已将先产下的仔鼠照顾起来，为其保暖，而在只有雌鼠的实验组中，我们常观察到雌鼠还在忙于分娩，先产下的仔鼠就散落于笼盒中，这就是社群的优势。同时从统计数据上我们还发现B组与D组仔鼠离乳体重的标准差都比较大，说明B、D两组的仔鼠体重离散度高，强壮仔鼠与弱小仔鼠的体重差距更大，从每日的观察中我们也找到了原因。我们发现有2只雌鼠同居的组别中雌鼠并不严格区分仔鼠，而是有相互哺乳的现象，这就导致强壮的仔鼠有更多争抢乳汁的机会，而瘦小的仔鼠和自己强壮的兄弟姐妹竞争的同时还要和同笼的另一只雌鼠所产下的强壮仔鼠竞争，显然更显弱势，得到哺喂得机会更少，死亡率更高。这种情况下，B、D两组的个别仔鼠成长的非常好，符合优胜劣汰的自然规律，但作为实验小鼠生产显然效率较低，同时这也是A、B组虽然都有雄鼠存在，A组的结果却优于B组的原因。

有研究报导表明，饲养密度对实验小鼠的福利有一定程度的影响[8]。本研究生长实验的结果也证明了这个观点。每个实验组我们都供给了充足的饲料和饮水，但随着F组、G组和H组饲养密度的增高，小鼠的不同日龄体重及体重增长依然都呈下降趋势，饲养密度最高的H组各组数据与其他组相比都有显著的差异。F组的饲养密度虽然优于G组，但两者都在一般的可接受范围内，再加上22～28 d是小鼠生长的高速时期，因而在实验初期F组与G组的体重增长虽差异不显著但F组是要高于G组的，导致在28日龄体重数据上F组与G组差异显著。随着小鼠生长速度的逐渐平缓，G组与F组小鼠在体重增长速度上的差值越来越小，差异的显著性也渐渐消失。但是饲养密度最优的E组，在实验初期各方面就落后于F组，并且随着实验的进行，这种差异没有消失反而越来越大，实验后期E组在体重增长速度上甚至与G组也产生了显著差异。究其原因，E组小鼠离乳后进入了一个单独的环境，阻断了其社群生活及交流天性的表达，使小鼠产生了孤独、恐惧的情绪，对其生长发育造成了限制。实验初期，由于E组小鼠受到了社群因素缺失的影响，28、35日龄时的体重数据与F组产生了差异。此时，虽然其他各指标水品低于F和G组，但并未表现出显著差异。随着实验继续，而社群因素缺失和天性受压抑的情况并未缓解，E组小鼠孤独、恐惧的情绪进一步加剧，最终导致在35～42 d中的体重增长速度与F、G组也产生了显著差异。实验中我们观察到，其他组别的小鼠常相互追逐嬉戏，或是在笼盖上攀爬玩耍，而E组的小鼠常趴卧在笼具的角落，运动量要低于其他组的小鼠。

根据相关实验报导[9-10]，ICR小鼠的平均产仔数和离乳率基本与本实验中B、C、D组第2、3胎的数据类似，而小鼠体重方面则略低于本实验。估计由于为了均一每只雌鼠的帯乳仔鼠数量，本实验对于仔鼠数量进行干预，使每只雌鼠的帯乳仔鼠均为8只，是要低于一般正常生产的，故而使本实验中仔鼠的体重与其他同类实验报导相比偏重。而第1胎的各项指标与2、3胎相比均较低且未表现出显著的差异，估计是因为雌鼠初次交配，并无繁育经验，各指标结果受到雌鼠繁育经验缺乏的限制而造成的。

动物福利被普遍认可为五大自由，即免受饥渴的自由、生活舒适的自由、免受痛苦地自由、生活无恐惧感和悲伤感的自由及表达天性的自由[12]。社群生活、与同类之间有所交流是小鼠天然的野生习性，单独饲养阻断了社群因素，违背了小鼠的野生习性，压抑了其天性的表达，会使其产生孤独、无助和恐惧的情绪，损害了实验小鼠的福利。同时社群的存在又体现了优胜劣汰、自然选择，分化了强壮与弱小的个体。综合以上观点，社居福利因素对实验小鼠的繁育生长性能产生了一定程度的影响。

本实验仅仅是从繁育、生长角度入手，观测了离乳率、体重增长等指标，初步表明了社居因素对于实验小鼠福利有一定程度的影响，但其具体作用机制尚不明确，观测指标方面的选择应更加客观、深入，如选择神经内分泌，激素水品等来作进一步深入研究。

参考文献：

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