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研究文章
热应激对Wistar大鼠繁殖和存活率的影响

阿布女士1.雅库布OE1*Udeh SMC2.Imadojemu噩1.奥加尔河1.

1.尼日利亚乌卡里联邦大学生物化学系
2.尼日利亚Nsukka大学生物科学系生物化学系

*通讯作者:尼日利亚乌卡里联邦大学生物化学系Yakubu OE,电话:+ 2348069078726;电子邮件:oj4real_2007@yahoo.co.uk

摘要

背景和目的:18世纪中期,老鼠首次用于实验目的。在尼日利亚的大多数研究机构和大学中,这些老鼠的可用性及其用于实验目的的存活率一直是一个重大挑战。

材料与方法:将20只白化大鼠分为雌雄两组,每组10只。每对夫妇被允许获得复合饲料(1:1重要饲料和玉米皮)和清洁自来水自由使用21周。对不同温度的天气条件以及动物的体重、出生率和死亡率进行了监测和平均计算。

结果:12月份气温数值较低(25.6℃),3月份气温较高(32.4℃)。然而,从12月到4月,平均温度逐渐升高。12月记录到最高体重(156.4克),随后随着繁殖开始,体重与温度呈强线性负相关(0.5884),体重下降。在另一个案例中,12月和1月的出生率分别为4.6%和3.8%;然而,4月份下降到1.2%,这表明出生率和温度之间存在微弱的线性负相关(0.3812)。另一方面,死亡率与温度呈强正相关(0.9402)。

结论:结果表明,温度升高会产生热应激,从而降低白化大鼠的存活率和繁殖率。

关键字

热应力;温度;出生率;死亡率;Wistar鼠


介绍

在酶学、寄生虫学、心脏病学、四联学、神经学、药理学、肿瘤学、免疫学、毒理学等众多领域的科学研究中,大鼠被认为是合适的模型[1,2]。据推测,美国每年约有1500万只老鼠被用于各种研究,而欧洲、日本和加拿大每年有1100万只老鼠被用于各种研究,它们的推测值分别为500万只和200万只。在啮齿类动物中,老鼠是最常用的动物在活的有机体内用于科学研究的哺乳动物中,用于实验目的的大约占总数的20%。1906年,Wistar研究所开发了Wistar大鼠模型(褐家鼠),属啮齿目,鼠科。这只鼠的毛发发育不良,尾巴长,耳朵直立,眼睛凸出,鼻子尖,胡须长(触须),每只脚有五个脚趾,视力差,依靠面部触须和嗅觉进行感官评估,缺乏胆囊[4]。

研究表明,热应激还可增加大鼠肾上腺重量,降低垂体、睾丸和精囊重量,从而减少精子数量并导致男性不育[5,6]。Arancibia等人[7]。发现在热应激2周后,产前健康卵泡减少,出现新的卵泡群,而卵泡囊肿的形成明显增加雌性大鼠血浆激素水平,发情周期不规则,排卵减少[8,9]。

对于尼日利亚的大多数研究机构和大学来说,这些老鼠的可用性和它们的存活率一直是一个重大挑战。因此,必须仔细评估合适的季节后这些动物最大的生殖活动考虑到尼日利亚位于热带地区的温度可以显著产生热应力在动物可能的结果对生殖周期以及创伤性的影响the survival rate of the new born.

材料和方法
材料

采购产品笼子,重要的饲料,玉米外壳,饲料瓶,盘子,碗,锯末,温度计,分析称重天平。

实验设计

从克罗斯河理工大学(CRUTECH)购买育龄雄性和雌性Wistar白化大鼠,并运送到尼日利亚塔拉巴联邦大学生物化学系的动物舍。他们被分成两组(男性和女性),分成十(10)组。每对夫妇被允许自由获得复合饲料(1:1重要饲料和玉米皮)和自来水21周,并在不同温度的不同天气条件下进行社交互动。每周监测天气的温度情况以及动物的体重、出生率和死亡率,并在实验期结束时计算月均值。

饲料配方与管理

从乔斯高原州Vital Feed公司获得的种植者糖浆和从该州WukariTaraba当地碾磨公司获得的玉米壳以1:1的比例充分混合。每天给动物喂食,以确保在整个实验期间饲料供应不会短缺。

测量的温度

使用温度计,以摄氏度(°C)记录每日温度。然后计算月平均温度,以便比较实验月份的温度变化。

出生率估计

使用以下公式估算出生率:

死亡率估计

死亡率估计采用下列公式:

数据分析

计算所得数据的平均值(n=5)和平均值标准误差,并使用MS Excel以条形图和散点图表示结果。

后果

热应激对Wistar大鼠繁殖和存活率的影响

图1显示了12月至4月实验期间记录的月平均温度。12月份气温数值较低(25.6℃),3月份气温较高(32.4℃)。然而,如图所示,从12月到4月,平均气温逐渐升高。

图1:实验期间录得的月平均气温。

如图2所示,随着温度的升高,动物的体重急剧下降。在12月试验开始时记录到最高体重(156.4 g)随后随着温度的升高,繁殖开始下降。图3中也显示了这一结果,显示了体重和温度之间相对较强的线性负相关(0.5884)。

图2:温度对Wistar白化大鼠平均体重的影响。
Series1:温度;台Series2:体重增加

图3:Wistar大鼠平均体重增加与平均温度(℃)的线性相关性

出生率随着温度的升高而下降,如图4所示。12月和1月的出生率分别为4.6%和3.8%。然而,人们注意到4月份出生率下降到1.2%。因此,如图5所示,出生率和温度之间存在相对温和的线性负相关(0.3812)。

图4:温度对Wistar白化大鼠平均出生率的影响。
Series1:温度;台Series2:出生率

图5:Wistar大鼠平均出生率与平均温度(℃)的线性相关性

与图6中2月、3月和4月的死亡记录相比,12月和1月没有死亡记录。很明显,3月的死亡率约为5%,在数字上高于2月和4月。这一结果也表明死亡率与温度之间存在很强的负相关关系(0.9402),如图7所示。

图6:Wistar大鼠平均出生率与平均温度(℃)的线性相关性

图7:Wistar大鼠平均死亡率与平均温度(℃)的线性相关性

讨论

当前研究的结果表明,3月份的平均温度变化最高(32.4°C)。从12月到3月,气温逐渐升高,但在4月下降到29.0°C。12月记录了所考虑月份中的最低平均气温(25.6°C)。据观察,随着温度的升高,平均体重明显下降,3月份记录的最低体重为最高温度。此外,各月的平均出生率表明,这些动物在4月的出生率最低(1.2%),而12月的出生率最高(4.6%),其次是1月(3.8%)。据记录,各月的平均死亡率表明,3月的动物死亡率最高(5.0%),其次是2月(2.2%)和4月(1.4%),而12月和1月分别没有死亡记录。死亡率与温度呈很强的线性正相关,随着温度的升高,死亡率也随之增加。

高温增加了能量消耗,在本研究中,热应激诱导的大鼠体重下降与Rowe EA等人[10]之前的研究相一致,Rowe EA等人在4周热应激暴露后发现大鼠体重显著下降。此外,热应激通常会触发促肾上腺皮质激素释放激素的释放,从而影响大鼠的食物食欲,也可能导致低摄入量或不摄入食物导致体重减轻。

应激是机体稳定内稳态的一种基本或可感知的威胁[12,13],可导致内分泌和生殖功能以及中枢和外周系统的改变。在目前的研究中,随着温度的升高,出生率的下降可能是对热应激对动物繁殖周期和结构影响的直接证实[9,6]。出生率与平均温度呈负线性相关,这意味着新生儿总数普遍减少。这种由温度变化协调的出生率变化也表明了生物系统如何对外界因素/刺激作出反应。

热应激是一种使生物体体温高于设定温度的情况,当温度超过设定温度几度时,生物体死亡通常是由于膜流动性、蛋白质结构、电解质和液体含量的破坏[15]。本研究中的死亡率随着温度的升高而显著增加,这可能是由于热应激所致。温度升高超过动物的可耐受阈值可能会导致生物大分子和离子组成的扭曲,导致2月、3月和4月记录的死亡,12月和1月记录的无死亡可归因于动物倾向于在设定温度范围内舒适地维持其体内平衡,因此没有因热应激而导致的细胞破坏,因此;没有死亡记录。

结论

在目前的研究中,温度在每个月都有相当大的变化,当温度升高到设定值以上时,就能够产生热应力。因此,热应激导致了出生率的下降,并大大增加了动物的死亡率。同样,随着气温的升高,这些动物的体重也大幅下降。

重要性声明

本研究表明,热应激与Wistar白化大鼠体重、出生率和死亡率呈线性相关。它也使人们意识到哪个时期更适合Wistar白化大鼠的饲养,以最大限度地进行繁殖活动以及进行实验。

确认

作者希望感谢每一位为这项研究工作的发展做出贡献的人。

作者的贡献

Yakubu OE:设计工作并进行实验。

Imadojemu OG:对数据进行分析和解释。

阿布女士:监督工作。

Udeh SMC:审阅了手稿。

Ogar RA:参与实验室工作。

注:所有作者都对手稿作出了经济贡献。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。


工具书类

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文章信息

物品类型:研究文章

引用:Abu MS,Yakubu OE,Udeh SMC,Imadojemu OG,Ogar RA(2020)热应激对Wistar大鼠繁殖和存活率的影响。生物化学分析研究杂志4(2):dx.doi.org/10.16966/2576-5833.122

版权:©2020 Abu MS,等。这是一篇开放获取的文章,在知识共享署名许可协议的条款下发布,该协议允许在任何媒体上无限制地使用、发布和复制,前提是注明原作者和来源。

出版的历史:

  • 收到日期:2020年4月22日

  • 接受日期:2020年5月7日

  • 出版日期:2020年5月15日,