JoVE Journal > Biology
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Resultados
Discussion
Divulgaciones
Acknowledgements
Materials
Referencias
Traducción Automática
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
Biología

Bebek Marmosetleri için El Yetiştirme Yöntemi

Published: June 09, 2023
doi:
10.3791/65296
, , , , , , , , , , , , , , , , , ,
1Department of Neurology of the Second Affiliated Hospital and Interdisciplinary Institute of Neuroscience and Technology, School of Medicine,Zhejiang University, 2Key Laboratory of Biomedical Engineering of Ministry of Education, College of Biomedical Engineering and Instrument Science,Zhejiang University, 3Rehabilitation Medicine Center, Rehabilitation & Sports Medicine Research Institute of Zhejiang Province, Department of Rehabilitation Medicine, Zhejiang Provincial People’s Hospital, Affiliated People’s Hospital,Hangzhou Medical College, 4NHC and CAMS Key Laboratory of Medical Neurobiology, MOE Frontier Science Center for Brain Science and Brain-Machine Integration, School of Brain Science and Brain Medicine,Zhejiang University

Summary

Burada, bir hayvan kuluçka makinesinde bebek marmosetlerini yetiştirmek için bir el yetiştirme yöntemini açıklıyoruz. Bu yöntem, farklı doğum sonrası ortamlarda yetiştirilen benzer genetik geçmişe sahip marmoset bebeklerin gelişimini inceleme fırsatı sağlayan marmoset bebeklerin hayatta kalma oranını büyük ölçüde artırır.

Abstract

Yaygın marmoset (Callithrix jacchus), biyomedikal ve sinirbilim araştırmaları için insan olmayan bir primat modeli olduğu kanıtlanmış, yüksek üreme oranlarına sahip küçük ve oldukça sosyal bir Yeni Dünya maymunudur. Bazı dişiler üçüz doğurur; Ancak, ebeveynler hepsini yetiştiremez. Bu bebekleri kurtarmak için, yeni doğan marmosetleri yetiştirmek için bir el yetiştirme yöntemi geliştirdik. Bu protokolde, mamanın formülünü, beslenme zamanını, sıcaklık ve nemin konfigürasyonunu ve ayrıca elle yetiştirilen bebeklerin koloni ortamına adaptasyonunu açıklıyoruz. Bu elle yetiştirme yöntemi, marmoset bebeklerin hayatta kalma oranını önemli ölçüde artırır (elle yetiştirmeden: %45; elle yetiştirme ile: %86) ve farklı doğum sonrası ortamlarda yetiştirilen benzer genetik geçmişe sahip marmoset bebeklerin gelişimini inceleme fırsatı sunar. Yöntem pratik ve kullanımı kolay olduğundan, yaygın marmosetlerle çalışan diğer laboratuvarlara da uygulanabileceğini tahmin ediyoruz.

Introduction

Bayağı marmoset (Callithrix jacchus), Güney ve Orta Amerika kökenli küçük ve ağaçta yaşayan bir Yeni Dünya maymunudur. Marmosetlerin biyomedikal araştırmalarda kullanımı, marmosetlerin diğer insan olmayan primatlarla (NHP’ler) karşılaştırıldığında, daha küçük vücut boyutları, esaret altında daha kolay kullanım ve üreme, daha kısa gebelik süresi, daha erken cinsel olgunlaşma ve daha düşük zoonotik riskler dahil olmak üzere birçok önemli avantajı nedeniyle son on yılda hızla artmıştır 1,2,3,4,5,6 . Yaygın marmoset, insanlara benzer bir beyin yapısına ve beyin fonksiyonuna sahiptir ve zengin bir seslendirme repertuarı ve zengin duygularla son derece sosyal davranışlar sergiler. Duyusal işleme 7,8,9,10,11,12,13,14, sesli iletişim 15,16,17,18,19, omurilik yaralanması modelleri 20 gibi farklı sinirbilim çalışmaları için zorlayıcı bir NHP modelidir.,21,22,23, Parkinson hastalığı 24,25,26,27,28 ve yaşa bağlı hastalıklar 29. Diğer NHP’lerle karşılaştırıldığında, yaygın marmoset, transgenik modifikasyon30,31,32 için potansiyel olarak yararlı olan nispeten yüksek bir üreme oranına sahiptir. Bu primat ayrıca farmakoloji, anjiyografi ve patojen ve bağışıklık çalışmalarında yaygın olarak kullanılmaktadır 33,34,35,36,37,38,39. Bununla birlikte, marmoset arzı, özellikle Çin’de çok sınırlı kalmaktadır ve hızla artan bilimsel araştırma ihtiyaçlarını karşılayamamaktadır.

Marmoset kolonilerinde, yetişkin hayvanlar günde bir veya iki kez beslenir ve birkaç kurum genç marmosetlerin diyetini değiştirir40. Genel olarak, bebek marmosetleri genellikle günlük bakım için babanın veya büyük kardeşlerin vücuduna sıkıca tutunur ve süt için günde birkaç kez anneye verilir. Bazı dişi marmosetler üçüzleri doğurur ve bu durumda bir veya iki bebek süt eksikliğinden dolayı hayatta kalamaz; Ayrıca, bazı ebeveynler emzirme deneyimi olmadığı için veya bilinmeyen başka nedenlerle bebeklerine bakmazlar. Bu birçok laboratuvar için büyük bir kayıptır. Birkaç çalışma, farklı makro besin bileşimleri, vitaminler ve mineraller içeren gıdalar ve formüllerin yanı sıra zenginleştirme için farklı beslenme protokolleri (püre, jelleştirilmiş, saflaştırılmış veya konserve) kullanan esirortamlarda yetişkin marmosetler için beslenme yönetimi yöntemleri bildirmiştir2,41. Daha önceki bir çalışma, bakıcıların günde bir bebek aldığı, gün boyunca elle beslediği ve ertesi gün üçüzlerden biriyle değiştirdiği marmoset üçüzleri43 için işbirlikçi bir yetiştirme yöntemi bildirmiştir. Bu yöntem bebeklerin ebeveyn bakımı almasına izin verse de, bebeği her gün ebeveynlerin vücudundan almak için deneyimli bir bakıcı gerektirir ve emek yoğundur. Şimdiye kadar, hiçbir çalışma yenidoğan marmosetleri için ayrıntılı, adım adım bir el yetiştirme yöntemi bildirmemiştir.

Bu çalışmanın amacı, marmoset gelişimi ile ilgilenen ancak sınırlı kaynaklara sahip olanlar için bir el yetiştirme yöntemi sağlamaktır. Önceki işbirlikçi yetiştirme yöntemi43’ün aksine, mevcut yöntem bebeğin ailesini daha az rahatsız eden ve öğrenmesi kolay bir alternatiftir. Emzirmenin temel kurallarına ve 5 yıllık uygulamaya dayanan bu makale, mamanın hazırlanmasını, beslenme için bir zaman çizelgesini, hayvan kuluçka makinesinin sıcaklık ve neminin konfigürasyonunu ve ayrıca bebek hayvanların koloni ortamına adaptasyonunu içeren bebek marmosetlerini yetiştirmek için bir el yetiştirme yöntemini açıklamaktadır.

Protocol

Tüm deneysel prosedürler Zhejiang Üniversitesi Hayvan Kullanımı ve Bakımı Komitesi tarafından onaylandı ve Ulusal Sağlık Enstitüleri (NIH) yönergelerini takip etti. 1. Konut ve hayvancılık44 Koloni odasını 12 saat:12 saat gündüz/gece döngüsüne, sıcaklığı 26-28 °C’ye ve bağıl nemi -‘e ayarlayın. Erkek ve dişi marmosetleri 2-6 yaşlarında eşleştirin ve 24 saat havalandırma sistemi ile yeterli al…

Representative Results

Vücut ağırlığı, hayvan vücut gelişiminin önemli bir indeksidir ve bu protokoldeki marmosetlerin sağlık durumunun bir göstergesi olarak kullanılır. Bu çalışmada, elle yetiştirilen hayvanların vücut ağırlıkları, önceki bir çalışmada yeni doğan bebeklerin ağırlıklarına benzer şekilde, yaşla birlikte kademeli olarak artmıştır (Şekil 2A, n = 16)46. Kolonideki üreyen ailelere verilen rahatsızlığı en aza indirmek için, kolonideki …

Discussion

Ortak marmoset, biyomedikal ve sinirbilim araştırmaları için çok kullanışlı bir NHP modelidir. Bununla birlikte, marmoset kaynakları hızla artan ihtiyaçları karşılayamayacak kadar sınırlıdır. Bu çalışmada, sadece marmoset bebeklerin hayatta kalma oranını artırmakla kalmayıp aynı zamanda doğum sonrası gelişimlerini inceleme fırsatı sunan bir el yetiştirme yöntemi geliştirdik. Bu el yetiştirme yöntemi pratik ve öğrenmesi kolaydır ve bu nedenle yaygın marmosetlerle çalışan diğer l…

Divulgaciones

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Yazarlar, Mingxuan Li’ye dilbilgisini düzenlemesi ve bu el yazmasının ilk versiyonunun cilalanması için teşekkür eder. Bu çalışma, Çin’in Zhejiang Eyaleti Doğa Bilimleri Vakfı (LD22H090003) tarafından desteklenmiştir; Çin Doğa Bilimleri Vakfı (32170991 ve 32071097), STI2030-Büyük Projeler 2021ZD0204100 (2021ZD0204101) ve 2022ZD0205000 (2022ZD0205003); ve Zhejiang Üniversitesi, Beyin Bilimi ve Beyin-Makine Entegrasyonu için MOE Sınır Bilim Merkezi.

Materials

animal incubator RCOM, Korea MX – BL600N, 855 mm (W) x 470 mm (L) x 440 mm (H)
baby milk powder Meadjohnson, America suitable for 0-12 months of age, executive standard – GB25596
baby rice paste HEINZ, China suitable for 0-6 months of age, executive standard – GB10769
baby wipes babycare, China soft
beaker ShuNiu, China 100 mL
blankets Grace, China 10 cm × 10 cm, soft
climbing frame WowWee, China firm and no small circular structures
disposable diaper pads Hi Health Pet, China either M or L size
disposable sterile syringe Cofoe, China 1 mL, 2.5 mL, 3 mL, 5 mL, 10 mL
electronic scale YouSheng, China measuring range from 0 to 6,000 g with precision of 0.2 g
intravenous injector HD, China 0.55 mm x 20 mm needle
kettle FGA, China warm-keeping kettle 1,500 mL
lactulose BELCOL, China to solve constipation
plastic weighing dish SKSLAB, China 80 mm x 80 mm x 22 mm, used as a bowl
plush toy Lebiyou, China soft
probiotic powder G-Pet, China to regulate gastrointestinal environment
sterile centrifuge tube NEST, China 50 mL
swab OYEAH, China 80 – 100 mm
toy roller WowWee, China firm and no small circular structures
DOWNLOAD MATERIALS LIST

Referencias

  1. Miller, C. T., et al. Marmosets: A neuroscientific model of human social behavior. Neuron. 90 (2), 219-233 (2016).
  2. Ross, C. N., Colman, R., Power, M., Tardif, S. Marmoset metabolism, nutrition, and obesity. ILAR Journal. 61 (2-3), 179-187 (2020).
  3. Kishi, N., Sato, K., Sasaki, E., Okano, H. Common marmoset as a new model animal for neuroscience research and genome editing technology. Development, Growth & Differentiation. 56 (1), 53-62 (2014).
  4. Prins, N. W., et al. Common marmoset (Callithrix jacchus) as a primate model for behavioral neuroscience studies. Journal of Neuroscience Methods. 284, 35-46 (2017).
  5. Tokuno, H., Watson, C., Roberts, A., Sasaki, E., Okano, H. Marmoset neuroscience. Neuroscience Research. 93, 1-2 (2015).
  6. Hodges, J. K., Henderson, C., Hearn, J. P. Relationship between ovarian and placental steroid production during early pregnancy in the marmoset monkey (Callithrix jacchus). Journal of Reproduction and Fertility. 69 (2), 613-621 (1983).
  7. Troilo, D., Judge, S. J. Ocular development and visual deprivation myopia in the common marmoset (Callithrix jacchus). Vision Research. 33 (10), 1311-1324 (1993).
  8. Mitchell, J. F., Leopold, D. A. The marmoset monkey as a model for visual neuroscience. Neuroscience Research. 93, 20-46 (2015).
  9. Hung, C. C., et al. Functional MRI of visual responses in the awake, behaving marmoset. NeuroImage. 120, 1-11 (2015).
  10. Gao, L., Kostlan, K., Wang, Y., Wang, X. Distinct subthreshold mechanisms underlying rate-coding principles in primate auditory cortex. Neuron. 91 (4), 905-919 (2016).
  11. Gao, L., Wang, X. Subthreshold activity underlying the diversity and selectivity of the primary auditory cortex studied by intracellular recordings in awake marmosets. Cerebral Cortex. 29 (3), 994-1005 (2019).
  12. Gao, L., Wang, X. Intracellular neuronal recording in awake nonhuman primates. Nature Protocols. 15, 3615-3631 (2020).
  13. Wang, X., et al. Corticofugal modulation of temporal and rate representations in the inferior colliculus of the awake marmoset. Cerebral Cortex. 32 (18), 4080-4097 (2022).
  14. Wang, X., et al. Selective corticofugal modulation on sound processing in auditory thalamus of awake marmosets. Cerebral Cortex. 33 (7), 3372-3386 (2022).
  15. Kajikawa, Y., et al. Coding of FM sweep trains and twitter calls in area CM of marmoset auditory cortex. Hearing Research. 239 (1-2), 107-125 (2008).
  16. Choi, D., Bruderer, A. G., Werker, J. F., et al. Sensorimotor influences on speech perception in pre-babbling infants: Replication and extension of Bruderer et al. Psychonomic Bulletin & Review. 26 (4), 1388-1399 (2019).
  17. Eliades, S. J., Miller, C. T. Marmoset vocal communication: Behavior and neurobiology. Developmental Neurobiology. 77 (3), 286-299 (2017).
  18. Roy, S., Zhao, L., Wang, X. Distinct neural activities in premotor cortex during natural vocal behaviors in a New World primate, the common marmoset (Callithrix jacchus). Journal of Neuroscience. 36 (48), 12168-12179 (2016).
  19. Simões, C. S., et al. Activation of frontal neocortical areas by vocal production in marmosets. Frontiers in Integrative Neuroscience. 4, 123 (2010).
  20. Iwanami, A., et al. Transplantation of human neural stem cells for spinal cord injury in primates. Journal of Neuroscience Research. 80 (2), 182-190 (2005).
  21. Schorscher-Petcu, A., Dupré, A., Tribollet, E. Distribution of vasopressin and oxytocin binding sites in the brain and upper spinal cord of the common marmoset. Neuroscience Letters. 461 (3), 217-222 (2009).
  22. Bowes, C., Burish, M., Cerkevich, C., Kaas, J. Patterns of cortical reorganization in the adult marmoset after a cervical spinal cord injury. Journal of Comparative Neurology. 521 (15), 3451-3463 (2013).
  23. Kondo, T., et al. Histological and electrophysiological analysis of the corticospinal pathway to forelimb motoneurons in common marmosets. Neuroscience Research. 98, 35-44 (2015).
  24. Nash, J. E., et al. Antiparkinsonian actions of ifenprodil in the MPTP-lesioned marmoset model of Parkinson’s disease. Experimental Neurology. 165 (1), 136-142 (2000).
  25. van Vliet, S. A., et al. Neuroprotective effects of modafinil in a marmoset Parkinson model: Behavioral and neurochemical aspects. Behavioural Pharmacology. 17 (5-6), 453-462 (2006).
  26. van Vliet, S. A., Vanwersch, R. A., Jongsma, M. J., Olivier, B., Philippens, I. H. Therapeutic effects of Delta9-THC and modafinil in a marmoset Parkinson model. European Neuropsychopharmacology. 18 (5), 383-389 (2008).
  27. Philippens, I. H., t Hart, B. A., Torres, G. The MPTP marmoset model of parkinsonism: a multi-purpose non-human primate model for neurodegenerative diseases. Drug Discovery Today. 15 (23-24), 985-990 (2010).
  28. Santana, M. B., et al. Spinal cord stimulation alleviates motor deficits in a primate model of Parkinson disease. Neuron. 84 (4), 716-722 (2014).
  29. Tardif, S. D., Mansfield, K. G., Ratnam, R., Ross, C. N., Ziegler, T. E. The marmoset as a model of aging and age-related diseases. ILAR Journal. 52 (1), 54-65 (2011).
  30. Sasaki, E., et al. Generation of transgenic non-human primates with germline transmission. Nature. 459, 523-527 (2009).
  31. Sasaki, E. Prospects for genetically modified non-human primate models, including the common marmoset. Neuroscience Research. 93, 110-115 (2015).
  32. Park, J. E., Sasaki, E. Assisted reproductive techniques and genetic manipulation in the common marmoset. ILAR Journal. 61 (2-3), 286-303 (2020).
  33. Smith, D., Trennery, P., Farningham, D., Klapwijk, J. The selection of marmoset monkeys (Callithrix jacchus) in pharmaceutical toxicology. Laboratory Animals. 35 (2), 117-130 (2001).
  34. Smith, T. E., Tomlinson, A. J., Mlotkiewicz, J. A., Abbott, D. H. Female marmoset monkeys (Callithrix jacchus) can be identified from the chemical composition of their scent marks. Chemical Senses. 26 (5), 449-458 (2001).
  35. Jagessar, S. A., et al. Induction of progressive demyelinating autoimmune encephalomyelitis in common marmoset monkeys using MOG34-56 peptide in incomplete freund adjuvant. Journal of Neuropathology and Experimental Neurology. 69 (4), 372-385 (2010).
  36. Kap, Y. S., Laman, J. D., ‘t Hart, B. A. Experimental autoimmune encephalomyelitis in the common marmoset, a bridge between rodent EAE and multiple sclerosis for immunotherapy development. Journal of Neuroimmune Pharmacology. 5 (2), 220-230 (2010).
  37. Carrion, R., Patterson, J. L. An animal model that reflects human disease: The common marmoset (Callithrix jacchus). Current Opinion in Virology. 2 (3), 357-362 (2012).
  38. Jagessar, S. A., et al. Overview of models, methods, and reagents developed for translational autoimmunity research in the common marmoset (Callithrix jacchus). Experimental Animals. 62 (3), 159-171 (2013).
  39. Feng, Z., et al. Biologically excretable aggregation-induced emission dots for visualizing through the marmosets intravitally: Horizons in future clinical nanomedicine. Advanced Materials. 33 (17), 2008123 (2021).
  40. Goodroe, A., et al. Current practices in nutrition management and disease incidence of common marmosets (Callithrix jacchus). Journal of Medical Primatology. 50 (3), 164-175 (2021).
  41. Power, M. L., Koutsos, L., Marini, R., Wachtman, L., Tardif, S., Mansfield, K., Fox, J. Chapter 4 – Marmoset nutrition and dietary husbandry. The Common Marmoset in Captivity and Biomedical Research. , 63-76 (2019).
  42. Gore, M. A., et al. Callitrichid nutrition and food sensitivity. Journal of Medical Primatology. 30 (3), 179-184 (2001).
  43. Hearn, J. P., Burden, F. J. Collaborative’ rearing of marmoset triplets. Laboratory Animals. 13 (2), 131-133 (1979).
  44. Cao, X., et al. Effect of a high estrogen level in early pregnancy on the development and behavior of marmoset offspring. ACS Omega. 7 (41), 36175-36183 (2022).
  45. Watakabe, A., et al. Application of viral vectors to the study of neural connectivities and neural circuits in the marmoset brain. Developmental Neurobiology. 77 (3), 354-372 (2017).
  46. Takahashi, D. Y., et al. The developmental dynamics of marmoset monkey vocal production. Science. 349 (6249), 734-738 (2015).
  47. Malukiewicz, J., et al. The gut microbiome of exudivorous marmosets in the wild and captivity. Scientific Reports. 12 (1), 5049 (2022).
  48. Shigeno, Y., et al. Comparison of gut microbiota composition between laboratory-bred marmosets (Callithrix jacchus) with chronic diarrhea and healthy animals using terminal restriction fragment length polymorphism analysis. Microbiology and Immunology. 62 (11), 702-710 (2018).
  49. Baxter, V. K., et al. Serum albumin and body weight as biomarkers for the antemortem identification of bone and gastrointestinal disease in the common marmoset. PLoS One. 8 (12), e82747 (2013).
  50. Tardif, S. D., et al. Characterization of obese phenotypes in a small nonhuman primate, the common marmoset (Callithrix jacchus). Obesity. 17 (8), 1499-1505 (2009).
  51. Wachtman, L. M., et al. Differential contribution of dietary fat and monosaccharide to metabolic syndrome in the common marmoset (Callithrix jacchus). Obesity. 19 (6), 1145-1156 (2011).
  52. Power, M. L., Ross, C. N., Schulkin, J., Ziegler, T. E., Tardif, S. D. Metabolic consequences of the early onset of obesity in common marmoset monkeys. Obesity. 21 (12), E592-E598 (2013).
  53. Shimizu, K., et al. Peer-social response in 4 juvenile marmosets represented the emotional development traits depending on family structure. Neuroscience Research. 65, S244 (2009).
  54. Schultz-Darken, N., Braun, K. M., Emborg, M. E. Neurobehavioral development of common marmoset monkeys. Developmental Psychobiology. 58 (2), 141-158 (2016).
  55. Gultekin, Y. B., Hage, S. R. Limiting parental feedback disrupts vocal development in marmoset monkeys. Nature Communications. 8, 14046 (2017).

Tags

Keywords: MarmosetHand-rearing MethodInfantNew World MonkeyVocal DevelopmentVocal CommunicationAnimal ModelBiomedical ResearchNeuroscience ResearchSurvival RateGenetic BackgroundPostnatal Environment
check_url/es/65296?article_type=t

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Citar este artículo
Sun, H., Li, R., Lin, Y., Cao, X., Fan, L., Sun, G., Xie, M., Zhu, L., Yu, C., Cai, R., Lyu, C., Wang, X., Zhang, Y., Bai, S., Qi, R., Tang, B., Jia, G., Li, X., Gao, L. Hand-Rearing Method for Infant Marmosets. J. Vis. Exp. (196), e65296, doi:10.3791/65296 (2023).
Descargar cita
Reimpresiones y permisos

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image