中国新疆半干旱地区布鲁氏菌病传播的气候相关因素(2015–2025年):全健康(One Health)框架下的最大熵(Maximum Entropy)建模研究

《Animals》:Climatic Correlates of Brucellosis Transmission in a Semi-Arid Region of Xinjiang, China, 2015–2025: A Maximum Entropy Modeling Study Within a One Health Framework

【字体: 时间:2026年09月03日 来源:Animals 3.2

编辑推荐:

  背景:本研究采用红外热成像技术评估实验室兔在重复抓取和采血过程中的应激生理反应,并评估同室饲养的未经抓取兔是否也会出现可测量的变化。方法:将16只健康成年兔随机分为实验组(n=8)与未经抓取对照组(n=8)。实验组兔在5 h内完成9次采血(作为药代动力学研究的

  
背景:本研究采用红外热成像技术评估实验室兔在重复抓取和采血过程中的应激生理反应,并评估同室饲养的未经抓取兔是否也会出现可测量的变化。方法:将16只健康成年兔随机分为实验组(n=8)与未经抓取对照组(n=8)。实验组兔在5 h内完成9次采血(作为药代动力学研究的一部分),每次采血前使用红外热成像仪测量眼周表面温度;对照组兔在同一时间点接受热成像测量,但不进行抓取或采血。实验组检测血清皮质醇,两组均分析粪便皮质醇代谢物(faecal cortisol metabolites,FCMs)。结果:首次采血后,实验组兔眼周温度升高1.0 °C,对照组兔升高1.3 °C。实验组血清皮质醇由13.6 ± 5.5 ng/mL在30 min时升高至23.7 ± 7.3 ng/mL,并在最终采样时降至8.1 ± 2.1 ng/mL。两组FCMs均在首次采血后约9 h开始升高,实验组兔的升高可持续至3天。结论:重复抓取和采血可诱发可测量的应激生理反应。对照组兔出现的变化提示,与操作相关的环境线索也可能影响邻近的未经抓取兔。
审读说明:文档首行标题为新疆布鲁氏菌病(brucellosis)最大熵(Maximum Entropy)建模研究,与摘要和正文(实验室兔采血应激评估)主题不一致;以下解读以摘要和正文实际内容为依据。

家兔因生理学背景清楚、疾病模型多样而被广泛用于生物医学研究和药物评价,但抓取、采血等实验操作可诱发应激,既影响动物福利,也可能干扰实验结果的可靠性。唾液、血液等传统应激取样方式本身会造成新的应激,故在“3R”原则(替代、减少、优化)框架下需要发展无创评估手段。急性应激可通过交感神经系统和“下丘脑–垂体–肾上腺”(HPA)轴改变外周血流,使眼周等少毛且血供丰富区域的体表温度发生变化,红外热成像(infrared thermography,IRT)可对此进行无创监测,但该技术在实验室兔中的验证证据仍有限,尤其缺少与粪便皮质醇代谢物(FCMs)的整合分析。为此,研究人员开展了一项同室对照研究,以检验IRT能否检测由重复采血诱发的急性应激,并观察同室未经抓取的对照兔是否也受操作相关环境线索影响;研究结果支持IRT作为实验室兔福利评估的优化(refinement)工具,相关论文发表于《Animals》。

主要关键技术与方法:研究样本来自经认证的动物供应商(Anlab,Prague,Czech Republic),使用16只新西兰白兔,按雌雄1:1随机分为实验组和对照组各8只。实验组在5 h内经中央耳动脉采血9次;对照组不给予任何抓取或采血,仅在同一时间点测温。应激指标采用Testo 890-2红外热像仪测量眼内侧眼角表面温度;血清皮质醇和粪便FCMs均以酶免疫法检测,粪便样品采集持续至采血后96 h;统计使用重复测量一般线性模型(GLM)、Wilcoxon符号秩检验和Mann–Whitney U检验。

3.1 通过温度数据评估应激反应:首次采血后,实验组和对照组兔的眼周表面温度分别较基线升高1.0 °C(z=2.060)和1.3 °C(z=2.383);两组间差异未达到统计学显著水平(GLM,χ2=2.798,p=0.09),但测量时间对眼周温度有显著影响(GLM,χ2=20.194,p=0.0005)。这表明抓取和采血可引起可测量的急性温度反应。

3.2 血液皮质醇值:实验组血清皮质醇由基线值13.6 ± 5.5 ng/mL升至首次采血后30 min的23.7 ± 7.3 ng/mL(p<0.05),至240 min恢复至接近基线;270 min(z=2.521,p=0.012)和300 min(z=2.100,p=0.036)时反而显著低于基线。这提示HPA轴在操作初期被激活,随后皮质醇水平回落。

3.3 粪便皮质醇代谢物:采血开始后约9 h,实验组FCMs升至基线的2.4倍(z=2.521,p=0.012),同室对照兔也升至基线的1.9倍(z=2.197,p=0.028);实验组的升高可持续至96 h,并在操作后第2、3天呈现上午较低、下午较高的变化模式。由此可知,直接采血操作可引起较持续的HPA轴激活,同室饲养的对照兔也会因旁观效应出现应激反应。

讨论部分总结:研究人员指出,眼周温度升高反映的是急性应激下自主神经调节引起的外周血流变化,而非直接的内分泌效应,且温度反应受物种、测量部位和应激源性质影响。实验组血清皮质醇在后期低于基线,可能源于负反馈调节、昼夜节律或部分适应,但本研究数据无法区分这些机制。FCMs长时间升高的现象提示,5 h内重复采血造成HPA轴累积性激活,而非仅由单次皮质醇峰值经肠道排空所致;兔食软粪行为也可能延长类固醇代谢物的肠道转运时间并增加个体差异。研究未发现与Urbanová等结论的根本矛盾,因为后者仅为反复轻柔抓取,而本实验涉及重复约束与有创采血。讨论同时列出局限性:样本量较小、动物为单一品种和月龄、未同步记录行为与心/呼吸频率、未直接测定FCMs动力学、未校正多重比较等。

结论:综上,重复抓取和采血可在实验室兔中诱发可测量的应激生理反应,表现为眼周表面温度、血清皮质醇和FCMs浓度升高。从福利角度看,本研究结果支持将红外热成像用作实验室兔的一种优化(refinement)工具;由于热成像无需物理接触即可反复进行生理评估,有望减少抓取相关应激并提升纵向研究的数据质量。同室兔出现的生理变化提示实验操作也会影响邻近动物,因此应尽量降低实验室操作期间的环境干扰;若必须在饲养对照动物的同一房间内实施实验操作,应重视其对生理指标的潜在影响,因为未直接抓取的动物也可能因操作相关的声音、视觉和嗅觉线索而产生可测得的应激反应。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 搜索
  • 国际
  • 国内
  • 人物
  • 产业
  • 热点
  • 科普

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号