动物饲养方法大揭秘-胃肠微生态与消化系统常见疾病

动物饲养方面的有很多事项须注意，如动物的笼养方法、喂养方式、管理、同窝动物的分组。亲代的异同、性别、批次、是否和亲代同笼和是否和同批幼仔同笼等对微生物组都有影响。接受同样干预的共笼小鼠（共笼饲养小鼠）可因粪食性和鼠与鼠之间的直接接触使其天然微生物组的差异性减小。因此在动物实验中可采用这个饲养方法代替传统的粪便移植。在采取实验干预之前，共笼饲养的方法被广泛地用于使同组动物的微生物群落标准化。共笼饲养可以理解为对动物进行连续微生物接种，而粪便移植只是单次接种。Macia等的研究表明，高纤维膳食通过促使微生物代谢产生短链脂肪酸，短链脂肪酸通过结合GPR43和GPR109A，可预防硫酸葡聚糖钠诱发的结肠炎。在这项研究中，给予野生型小鼠高纤维食物，可防止小鼠患上结肠炎，并有改善症状的作用；但是高纤维食物对Gpr43-/-小鼠没有这种作用。将野生型小鼠和Gpr43-/-小鼠同笼饲养，并给予高纤维食物，结果发现Gpr43-/-小鼠的结肠炎症状得以明显改善。将野生型小鼠和Gpr43-/-小鼠同笼饲养后，Gpr43-/-mice小鼠的肠道中的微生物组发生了显著性改变，某些菌株的数量显著增多（Macia et al，2015）。Org将肥胖小鼠和瘦小鼠同笼饲养，可以预防肥胖小鼠过度肥胖，且肥胖小鼠的代谢组学特征变得和瘦小鼠相似，这是由于瘦小鼠的特定微生物群出现在肥胖小鼠的肠道中（Ridaura et al，2013）。

在阅读发表的文章时要注意作者是否忽略了啮齿动物同笼饲养对其微生物群落的影响，是否有详细地描述实验动物的饲养方法。现在绝大部分研究人员都采取了一定的措施消除动物共养的影响，如交换使用动物的笼子，或将单笼饲养的动物进行随机分组。无论采用哪种方法控制共笼饲养对微生物组的影响，都应该在报告中详细描述动物的饲养方法，并说明它对微生物组的数据和治疗结果的潜在性影响。

共居环境对人类微生物组的研究也具有明显的影响。Song等调查了60个家庭，发现同居生活对人类微生物组具有重大影响，并指出，它对人类皮肤微生物组的影响最大，因为同一家庭成员的皮肤微生物群具有相似性（Song et al，2013）。同居生活甚至还影响了共同生活的狗的微生物组。

虽然共笼饲养是在实验前将小鼠的肠道微生物群落标准化的一个相对简单的方法，但是它的使用具有一些局限性，尤其是小鼠必须断奶。在这个阶段，同笼饲养、直接接种粪便或特定细菌都不能改变小鼠的天然微生物组。还有一种方法就是通过交叉哺乳改变小鼠最早的肠道微生物组从而使微生物组发生永久性改变。Daft等人将非肥胖性糖尿病（NOD）小鼠同非肥胖性糖尿病耐受小鼠和母鼠交叉哺乳，结果发现小鼠的微生物组是由哺乳母鼠决定的，而非生母决定。研究还表明，让非肥胖性糖尿病耐受母鼠哺乳NOD小鼠，结果降低了NOD小鼠的1型糖尿病（T1D）的发生率（Daft et al，2015）。Org等人研究了近交系小鼠的微生物组的变异性，发现遗传因素决定了微生物组内的一些最常见的细菌的丰度。他们在高脂、高糖的条件下，将品系完全不同的两种小鼠进行交叉哺乳，并检测小鼠的脂肪增加量。结果发现，雄雌幼鼠对交叉哺乳的反应不同，SWR小鼠（瘦型）刚刚接受交叉哺乳的时候无论雄性和雌性小鼠体重都增加。但到了8周龄时，雌性幼鼠的表型和微生物组与对照组的SWR小鼠一致。相反的是，雄性SWR幼鼠的体重增加显著，其血浆甘油三酯水平也显著升高，这与哺乳它们的肥胖型母鼠是一致的。因此肥胖受肠道微生物组和宿主遗传特征的双重影响，但交叉哺乳的幼鼠的表型多少还是会受亲代小鼠的影响（Org et al，2015）。(www.xing528.com)

母体效应对微生物组宿主相互作用的表现有很大的影响。高纤维或高醋酸饮食可预防小鼠的哮喘病。如果母鼠的饮食是高纤维或高醋酸的，那么也能防止其子代患上哮喘病。通过将高纤维和高醋酸饲料喂养的母鼠的子代同对照组的母鼠进行交叉哺乳，结果发现，高纤维和高醋酸对哮喘病的预防作用与微生物组无关，而是得益于子宫内胎儿发育时期母鼠喂养了高纤维和高醋酸饲料。因此即便是由非高纤维和高醋酸饲养的母鼠哺乳，幼鼠仍得到了保护。但是，由非高纤维和高醋酸饲养的母鼠的子代，即使由高纤维和高醋酸喂养的母鼠哺乳，仍易患哮喘病，即便它获得了不得哮喘的哺乳母鼠的微生物组（Thorburn et al，2015）。

交叉哺乳是很有用的研究方法，但是在设计此类实验时，仍需考虑到一些实际问题。该法最适用于出生1天以内（最多2天）的幼鼠，因此需要大量的种鼠和协调繁殖的方法。此外，绝大部分交叉哺乳实验的幼鼠是采用剖腹分娩的，因此技术要求高，母鼠和幼鼠面临的风险很高。由于母鼠会拒绝为其他母鼠顺产的幼鼠哺乳，因此目前缺少关于顺产幼鼠的交叉哺乳的数据。此外，小鼠品系和幼鼠性别的差异，使得交叉哺乳的成败可能不同。因此，除非母体效应是最重要的决定因素，否则采用同笼饲养即可。