实验鼠该选多大合适？这里告诉你

乌漆嘛黑

动物模型能模拟环境效应和个体在生命周期内的反应，提供了研究疾病在自然发展中的发展、代谢和行为结果的方法，是研究人类疾病发生发展机制、药物筛选及疗效评价必不可少的工具。



多数人类疾病具有年龄相关性，机体在不同的年龄阶段有各自的生理特点，药物研究需要考虑到与年龄匹配。因此，良好的动物实验需要在与人类年龄相似的生命阶段中开展。

不同种属实验动物的寿命长短不一，但多比人的寿命短。选择实验动物时必须了解有关动物的寿命，并安排与人的某年龄时期相对应的动物进行实验研究。

因此，本文将就实验动物（小鼠，大鼠和狗）的年龄与人类年龄之间的换算进行简单阐述。



01 人类与小鼠的年龄换算（重点）


小鼠可以说是科学家们最爱用到的实验动物。繁殖能力强，饲养要求低，改造相对容易，都是广大科研人员爱它的理由。

小鼠作为目前医学研究最成熟的模式动物，在衰老以及相关疾病研究中已经不可或缺。那么，小鼠的年龄怎么算？相信做过小鼠实验的伙伴们肯定曾有过这样的疑问...



小鼠出生14天内的形态变化

上图是小鼠出生至14天时，每天的形态变化，可见小鼠生长发育很快，一天一个样，在2周（14天）时就已经长得有模有样了！

不同于人类，小鼠短暂的一生只有24个月，对应到人类的全球平均寿命（大概是80岁），我们便可以如此换算：

（80×365）÷（2×365）=40 human days=1 mice day

也就是，小鼠生活1天，相当于人的40天，人的1年相当于小鼠的9.125天（365÷40）。如此推测，就可以简单地得到小鼠所对应的人类年龄。



然而，研究表示人类年龄与鼠的年龄并不能直接换算，简单来说是因为鼠和人的成熟和衰老的速率并不一样：小鼠的成熟率与人类不是线性关系。

（例如，在第一个月，它的成熟速率比人类快150倍，在接下来的五个月中，它的成熟过程为45倍。成年小鼠的月龄为3-6个，而人类等效范围的年龄为20到30年。）

2007年有一项对C57BL/6J小鼠的衰老相关研究为我们揭示了人类年龄与小鼠月龄的换算关系。



人鼠年龄换算表（1）成年：C57BL/6鼠3-6月龄对应人20-30岁（2）中年：C57BL/6鼠10-14月龄对应人38-47岁（3）老年：C57BL/6鼠18-24月龄对应人56-69岁

2016年，一篇题为《Men and mice: Relating their ages》的论文给出了各个发育阶段，人类年龄与鼠的年龄的对应关系：








实验鼠选多大合适？


因为小鼠生长发育很快，当小鼠在4-6周时，身体各个器官已逐渐成熟；6-8周就可到达性成熟（1.5-2月）；3-6月小鼠即步入成年期。一般的实验研究，我们都会选择正值青壮年的6-8周小鼠，此时身体各个器官发育成熟，生命健康指数良好，并且在之后的2-3个月的实验周期中，小鼠各个方面都处于很健康的状态。

成年群体是任何年龄变化的参考，无论你是研究发育、成熟、还是衰老。定义成年小鼠（adult）最少是12周，尽管小鼠的性成熟相对较早（7周左右），但对于许多生物过程和结构而言，快速的成熟生长仍持续到三月龄（体成熟或者叫完全成熟）。

不过要提醒的是：在订购小鼠时，小鼠要选比实验要求小1-2周，因为小鼠进入实验室后，需要先适应一段时间才可以实验，一般需一周时间。

当然，并非所有的实验都要选择6-8周小鼠，应因实验目的而异！

如：

• 若与免疫系统相关的可以适当调整：如在做荷瘤小鼠模型时，一般也选择6-8周，但是如果人源细胞系难以成瘤，可以适当降低周龄，如4-6周，此时小鼠的免疫系统还不太完善，更易于成瘤，实验成功率也会更高。
  
• 在繁殖时最好选择周龄大一点的小鼠：按小鼠发育特点，小鼠6-8周就已经性成熟，便可进行交配，但是实践中，一般选择周龄更大一点的小鼠，最好到9-10周。
  
• 当研究老年疾病或者老年阶段机体性能等，选择年纪大的小鼠！
  

02 人类与大鼠的年龄换算


新生大鼠体质量约5.5g，3-4天开耳，7-10天全身长满被毛。8-10天长出门齿，14-17天开眼，16天被毛长齐，平均寿命为2.5-3年。大鼠约在6周龄时，就达到性成熟，体重约为150g，雄鼠比雌鼠重几十克，一般6-8周（2个月）的大鼠用于实验。

同样有文献报道大鼠与人类的年龄也有着某种联系，它们的对应关系并非线性，呈离散型。如下图：



大鼠一般寿命2-3年，在1.5个月就达到性成熟，在6个月时达到体成熟，一般6-18个月都应为成年期。对于雌鼠在18个月进入中年期，相当于人类45岁。

将大鼠在每个发育阶段，换算成人类增长1岁对应的天数。如下图所示：



通过这个表格，我们在选择相应阶段的大鼠后，找到此阶段与人类对应的比例，可以更准确地模拟人类。

03 人类与狗的年龄换算


有一种说法“狗的年龄乘以7可以得出对应的人类年龄”，但真的是这样吗？一篇题为《Quantitative Translation of Dog-to-Human Aging by Conserved Remodeling of the DNA Methylome》基于狗和人类基因组中甲基化随着年龄增长而变化的模式得出一个公式（人的年龄=16 ln(狗的年龄)+31），可以将狗的年龄与人类年龄进行匹配。

狗狗年龄	对应的人类年龄
1	31
2	42
3	49
4	53
5	57
6	60
7	62
8	64
9	66
10	68
11	69
12	71
13	72
14	73
15	74
20	79
25	83
30	85

狗狗与人类年龄换算

当狗很小的时候，它们比人类衰老得更快；1岁的狗和31岁的人很相似；4岁的狗和53岁的人很相似；到了6岁，狗的衰老速度也变慢了。

结语


实验动物与人类相比在发育时间和阶段上存在着差异，它们的相对年龄随生命阶段的不同而不同。只有尽可能了解它们的年龄和人类的年龄之间的相关性，才能使用它们作为动物模型更好地探究人体的生命科学。

选择实验动物时，应注意动物与人的年龄对应。如无特殊要求，一般采用成年动物。老年动物多用于老年学研究，幼年动物多用于慢性实验或长期毒性实验（实验周期长）。

参考来源
[1]. Men and mice: Relating their ages
[2]. The Laboratory Rat: Relating Its Age With Human's
[3]. Rat's age versus human's age: what is the relationship?
[4]. Quantitative Translation of Dog-to-Human Aging by Conserved Remodeling of the DNA Methylome

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