SHJH-(hr)小鼠部分...特性及衰老表型的测定与分析_唐慧青.pdf

实验动物与比较医学 Laboratory Animal and Comparative MedicineFeb.2023,43(1)DOI:10.12300/j.issn.1674-5817.2022.069徐 平，研究员，现任上海吉辉实验动物饲养有限公司首席科学家/研发总监。长期从事实验动物资源开发、保存和资源共享工作，擅长实验动物遗传育种和实验动物设施的运行管理。主持或承担国家科技攻关项目、国家科技支撑计划项目、国家科技基础条件平台建设项目以及上海市科研计划项目等30余项；发表论文80余篇，主编出版实验动物著作4部，副主编3部；取得国家专利16项、软件著作权1项；获市级科技进步奖和攻关奖4项。曾担任中国科学院上海实验动物中心主任，国家啮齿类实验动物种子中心、国家兔类实验动物种子中心项目负责人。曾多次赴日本和美国进修及合作研究，并受聘为日本鹿儿岛大学、新日本科学株式会社访问学者，日本熊本大学高级访问学者、客座教授。SHJHhr小鼠部分生物学特性及衰老表型的测定与分析唐慧青1,常书福2,于志锋3,张 雷3,谈小倩1,瞿伟1,李亮1,钱珍1,顾坚忠1,徐平1(1.上海吉辉实验动物饲养有限公司,上海 201611;2.复旦大学附属中山医院,上海 200032;3.上海市骨科内植物重点实验室,上海交通大学医学院附属第九人民医院,上海 200011)摘要 目的测定与分析SHJHhr小鼠的部分生物学特性及衰老表型，为该小鼠模型用于衰老机制研究、抗衰老药物研发等提供基础数据。方法以对应同周龄段的ICR小鼠为对照，测定SHJHhr小鼠316周龄体质量生长数据、14胎繁育能力以及生命周期；测定6周龄SHJHhr小鼠的血常规（30项）和血清生化指标（25项）；采集8周龄SHJHhr小鼠静脉血进行流式细胞分析，测定免疫细胞含量；利用显微CT测量4、8、26周龄SHJHhr小鼠松质骨衰老骨结构与骨密度；组织学观察8周龄小鼠骨和关节组织病理学变化。结果与ICR小鼠相比，SHJHhr小鼠16周龄时雌雄体质量均明显偏低（P0.05），母鼠繁育性能低下（P0.01）或不具备正常的繁育性能。SHJHhr小鼠的生存时间最短57周龄，最长为71周龄，较正常ICR小鼠短，表现出明显的快速衰老现象；同时，部分血液生理生化指标、骨与软骨组织病理变化均显示SHJHhr小鼠生理机能加速衰老与异常。结论SHJHhr小鼠符合快速衰老的部分特性，并伴有因衰老而导致的某些生理病理变化。关键词 自发性快速衰老；生物学特性；衰老表型；SHJHhr小鼠中图分类号 Q95-33；R-332 文献标志码 A 文章编号 1674-5817（2023）01-0044-09Investigation on Biological Characteristics and Aging Phenotype of SHJHhr MiceTANG Huiqing1,CHANG Shufu2,YU Zhifeng3,ZHANG Lei3,TAN Xiaoqian1,QU Wei1,LI Liang1,QIAN Zhen1,GU Jianzhong1,XU Ping1(1.Shanghai Jihui Laboratory Animal Care Co.,Ltd.,Shanghai 201611,China;2.Zhongshan Hospital,Fudan University,Shanghai 200032,China;3.Shanghai Key Laboratory of Orthopaedic Implant,Ninth Peoples Hospital,Shanghai Jiao Tong University School of Medicine,Shanghai 200011,China)Correspondence to:XU Ping(ORCID:0000-0001-6744-8908),E-mail:pingxujh-ABSTRACT Objective To measure and analyze biological characteristics and aging phenotype of SHJHhr mice and provide basic data for the application of the mouse model in aging mechanisms research and antiaging drug development.MethodsWith ICR mice of the same age as control group,the body mass 实验动物资源开发与利用 Development and Utilization of Laboratory Animal Resources基金项目 上海市科技创新行动计划项目“自发性早衰老小鼠的种群建立及相关机制研究”（21140909100）第一作者 唐慧青（1978），女，兽医学士，执业兽医师，研究方向：实验动物模型和实验动物疾病。E-mail：tanghuiqingjh-通信作者 徐平（1964），男，研究员，研究方向：实验动物资源和低温生物学。E-mail：pingxujh-。ORCID：0000-0001-6744-890844实验动物与比较医学 Laboratory Animal and Comparative MedicineFeb.2023,43(1)growth data of SHJHhr mice at the age of 3 to 16 weeks,the reproduction ability of 1 to 4 fetuses and the life cycle of SHJHhr mice were measured.Blood routine(30 items)and serum biochemical indexes(25 items)of 6-week-old SHJHhr mice were measured.The venous blood of 8-week-old SHJHhr mice was collected for flow cytometry analysis to determine the content of immune cells.The aging bone structure of the cancellous bone and bone mineral density of SHJHhr mice aged 4,8 and 26 weeks were measured by micro-CT.Histopathological changes of bone and joint of 8-week-old mice were observed.ResultsCompared with ICR mice,the female and male body mass of SHJHhr mice were significantly lower at the age of 16 weeks(P 0.05),and the reproductive performance of female mice was low(P 0.05）。2.4SHJHhr小鼠的血液生理和生化比较6周龄SHJHhr小鼠与ICR小鼠的血液学生理指标（表3）发现，网织红细胞（reticulocyte，RET）总数及 RET 百分比显著低于 ICR 小鼠（P0.05，P0.01）。其他血液学指标的差异无统计学意义。SHJHhr小鼠的血清生化指标测定结果（表4）显示，SHJHhr小 鼠 的 尿 素 氮（Urea）、三 酰 甘 油（triglyceride，TG）和游离脂肪酸（nonestesterified fatty acid，NEFA），以及雌性的总胆红素（total bilirubin，TBIL），与对照组ICR小鼠相比均有显著差异（P0.05，P0.01）；其他指标的差异无统计学意义。2.5SHJHhr小鼠的免疫细胞流式细胞分析结果（图2）显示，SHJHhr小鼠的T细 胞（CD3+CD4+）占 比 11.4%，辅 助 性 T 细 胞（CD3+CD8+）占比 4.9%，B 细胞（B220）占比 8.2%，自然杀伤细胞（NK1.1）占比16.5%。T、B和NK细胞发育正常，数量与占比均与正常ICR小鼠基本相同。2.6SHJHhr小鼠的骨骼退变衰老SHJHhr 小鼠腰椎显微CT结果（图3A、B）表明：在4周龄时，雌性和雄性小鼠的BV/TV和BMD都没有明显改变；到8周龄时，不论是雌性还是雄性小鼠，BV/TV和BMD均出现明显下降，其中雄性小鼠下降更为明显，约下降50%；6月龄时雄性小鼠的BV/TV和BMD与对照组ICR小鼠相比，下降约60%。组织学观察发现，8周龄SHJHhr小鼠的骨与关节均开始出现不同程度的变化（图4），骨生长板内软骨细胞矿化，骨生长板变薄，关节囊局部滑膜增厚等。而同龄ICR小鼠的骨和关节均未出现异常病理改变。表1 SHJHhr小鼠生长过程中的体质量变化与ICR小鼠的比较Table 1 Comparison of body mass changes between SHJHhr mice and ICR mice during growth项目Item3周龄平均离乳体质量/gAverage body mass of 3 weeks old/g6周龄平均体质量/gAverage body wmass of 6 weeks old/g16周龄平均体质量/gAverage body mass of 16 weeks old/gSHJHhr雄鼠Male SHJHhr11.181.8128.712.4339.022.85ICR雄鼠Male ICR12.831.6731.242.3743.063.31SHJHhr雌鼠Female SHJHhr11.081.1224.091.1531.012.97ICR雌鼠Female ICR12.611.0526.081.2334.673.08注：与同年龄阶段ICR小鼠 比较，P0.05；n=30。Note：Compared with ICR mice at the same stage，P0.05；n=30.表2 SHJHhr小鼠14胎的繁育性能Table 2 Reproductive performance of 1 to 4 fetuses of SHJHhr mice项目Item窝产仔数/只Litter size,n胎间隔Fetal interval/d离乳成活率Survival rate of weaning/%交配组合Mating type对照组（ICR）hr/hr +/hr+/hr hr/hr hr/hr hr/hr 对照组（ICR）hr/hr +/hr+/hr hr/hr hr/hr hr/hr 对照组（ICR）hr/hr +/hr+/hr hr/hr hr/hr hr/hr 第1胎1st born15.72.416.61.914.12.113.62.423.43.222.92.824.53.623.83.393.4(9.34/10)94.2(9.42/10）52.9(5.29/10)51.4(5.14/10)第2胎2nd born17.21.716.32.610.91.911.52.328.32.730.23.142.65.744.26.196.3(9.63/10)95.6(9.56/10)41.2(4.12/10)42.7(4.27/10)第3胎3rd born16.82.115.81.88.82.98.23.129.72.728.54.261.17.268.212.396.7(9.67/10)94.8(9.48/10)32.1(3.21/10)28.2(2.82/10)第4胎4