优化剖宫产技术、IVF应用及代乳鼠品系选择提升无菌小鼠生产效率的研究

本研究针对无菌(GF)小鼠生产过程中剖宫产技术效率低、代乳鼠选择标准不明确等问题，通过优化保留雌性生殖道的剖宫产技术(FRT-CS)、比较自然交配(NM)与体外受精(IVF)供体获取方式、评估四种品系代乳鼠的哺育性能，显著提高了无菌小鼠的存活率和实验可重复性。研究证实FRT-CS技术使胎儿存活率提升至92.5%，IVF精确控制分娩时间，BALB/c和NSG品系代乳鼠表现最优，为微生物组研究提供了标准化动物模型制备方案。

　　

在探索微生物与宿主互作的奥秘时，无菌小鼠(GF mice)已成为不可替代的研究工具。然而这个"活体培养皿"的制备过程却充满挑战——传统剖宫产(T-CS)存活率低、自然交配分娩时间难以预测、不同品系代乳鼠的哺育能力差异显著。这些技术瓶颈严重制约着微生物组研究的进展速度和实验可重复性。

中山大学附属第一医院无菌小鼠研究设施的研究团队在《Scientific Reports》发表的最新研究中，通过三项系统性创新攻克了这些难题。研究人员首先改良了剖宫产技术，创造性地采用保留完整雌性生殖道的手术方案(FRT-CS)；其次引入体外受精(IVF)精确控制胚胎发育时间轴；最后对四种常用小鼠品系的代乳性能进行标准化评估。这项研究不仅建立了高效稳定的无菌小鼠生产流程，更揭示了微生物缺失状态下代乳鼠行为特征的重大改变。

关键技术方法包括：比较传统剖宫产(T-CS)与生殖道保留技术(FRT-CS)的手术效果；采用CD-1小鼠作为IVF胚胎受体，通过二细胞期胚胎移植(E0.5)建立时间可控的供体系统；选用BALB/c、KM、NSG和C57BL/6四种品系的无菌代乳鼠评估哺育性能；通过16S rDNA PCR和革兰氏染色双重验证无菌状态。

【比较剖宫产技术】
研究团队设计的FRT-CS技术仅需在宫颈基部单点钳夹，相比传统三切口术式，手术时间缩短至1分钟内完成子宫转移。这种改良使胎儿存活率从78.3%显著提升至92.5%(p<0.0001)，同时通过严格的Clidox-S消毒和PCR检测证实无菌状态保持完好。

【IVF与自然交配比较】
IVF衍生供体小鼠的分娩时间集中在预计分娩日(EDD)下午，而自然交配组分布离散在夜间至凌晨(p=0.0004)。更重要的是，IVF组通过预产期前剖宫产获得的仔鼠存活率(89.2%)与自然分娩后剖宫产(87.6%)无显著差异，证明时间可控性优势。

【代乳鼠品系评估】
出人意料的是，在无菌状态下BALB/c和NSG品系的代乳表现最优，而常规环境中表现优异的C57BL/6J却创下最低断奶率(50%)。研究推测这可能与无菌鼠特有的盲肠肥大和肠道-脑轴调控改变相关，KM品系则因体重过大导致仔鼠受压死亡。

这项研究建立了无菌小鼠生产的金标准技术体系：FRT-CS手术确保高存活率，IVF技术实现时间标准化，BALB/c代乳鼠保证哺育成功率。特别值得注意的是，研究发现无菌状态会逆转常规环境中C57BL/6J品系的优良母性特征，这为"微生物-肠-脑轴"(microbiota-gut-brain axis)理论提供了新的行为学证据。该成果不仅将无菌动物制备效率提升到新高度，更提示研究人员在选择代乳品系时需考虑微生物缺失的独特生理影响。随着无菌动物在疾病模型、药物研发等领域的广泛应用，这项技术优化将显著降低研究成本，提高实验数据的可比性和可重复性。