日本大耳白兔和新西蘭兔體溫周期變動規律的研究

王　豐，郝　飛，還紅華，張元鵬，張　波，邵國青

（1. 江蘇省農業科學院獸醫研究所，農業部獸用生物制品工程技術重點實驗室，國家獸用生物制品工程技術研究中心，南京，210014；2. 金陵科技學院，南京 211100）

日本大耳白兔和新西蘭兔體溫周期變動規律的研究

王豐1，郝飛1，還紅華1，張元鵬1，張波2，邵國青1

（1. 江蘇省農業科學院獸醫研究所，農業部獸用生物制品工程技術重點實驗室，國家獸用生物制品工程技術研究中心，南京，210014；2. 金陵科技學院，南京 211100）

目的探討生理狀況下普通級日本大耳白兔和新西蘭兔的體溫變化規律。 方法在23.5～28℃、相對濕度54%～65%的環境下，利用稻盛弘TM無線自動測溫平臺對處于自由狀態下的家兔進行自動連續測溫。對31.2萬次形成12 480個家兔時點體溫數據分析。 結果早晚定時定量飼喂條件下，參試動物晝夜體溫呈W型規律性波動，1∶00～6∶00、15∶00～18∶00為體溫上升期，7∶00～11∶00、20∶00～0∶00為體溫下降期，5∶00～8∶00、18∶00～20∶00為體溫波峰期，23∶00～2∶00、11∶00～15∶00為體溫波谷期。體溫波動較大的區間集中在采食后5 h以內，4∶00～7∶00、8∶00～11∶00、16∶00～24∶00的14 h內每4 h體溫變化較大。0∶00～4∶00、7∶00～8:00、11:00～16:00的10 h內體溫變化較小，適合進行熱原實驗。結論家兔體溫在采食后2～5 h呈體溫下降趨勢，23∶00～2∶00、11∶00～15∶00為體溫波谷期。熱原檢查試驗適合在0∶00～3∶00和12∶00～15∶00進行。目前生物制品所涉及動物實驗中被廣泛采用的按24 h平均時間間隔測溫的方法或有商榷余地。

大數據；日本大耳白兔；新西蘭兔；體溫周期變化規律；熱原實驗

家兔因其體溫反應靈敏恒定，對細菌內毒素、異性蛋白會產生發熱反應，被廣泛應用于藥品及生物制品的熱原檢定，以用于制備高效價和特異性強的免疫血清和抗原以及特異性抗體等分子生物學研究［1］。1942年美國首先將家兔熱原檢查方法收入藥典，并將其作為檢查藥品注射液中發熱物質的法定方法，其后世界各國藥典均相繼收錄，中國藥典亦自1953年版開始收載。雖然家兔熱原檢查法被廣泛采用，但是各國藥典之間、藥典與生物制品規程之間以及學術界存在著差異。以用于熱原實驗的家兔體溫標準為例，中國藥典規定為38～39.6℃，且每4 h溫差不大于0.4 ℃；中國生物制品規程、美國藥典、日本藥典及英國藥典規定為38～39.8℃，每4 h溫差不大于0.5 ℃［2，3］；《實驗動物與實驗動物模型》認為健康家兔體溫為38.5～39.5℃［1］；《動物解剖生理》認為家兔體溫38.6～40.1℃［4］。因此有必要開展對家兔體溫變動規律的研究。然而，對家兔體溫研究無法回避兩個人為因素的影響，一是手工直腸測溫，二是間斷性測溫。手工直腸測溫難免引起天性敏感的家兔應激反應，而間斷性測溫無法觀測家兔24 h體溫變化，更無法連續數天觀測其體溫變化，而大量實驗需要家兔數天的體溫數據，雖然各國藥典對體溫計精度、插入直腸深度進行了細致規定，但學術界、各國藥典之間各種差異確是不爭的事實。隨著大數據、云計算、物聯網技術的不斷成熟，基于物聯網技術的自動測溫平臺對醫用實驗動物進行連續測溫已經成為可能，本研究利用連續自動測溫平臺就自由狀態下兩個品種的家兔進行了體溫變動規律以及熱原實驗探討分析。

1　材料與方法

1.1材料

實驗動物: 普通級110～120日齡日本大耳白兔，普通級90～110日齡新西蘭兔由北京隆安實驗動物養殖中心提供［SCXK（京）2014-0003］。

實驗場所: 江蘇省農業科學院獸醫所實驗動物中心［SYXK（蘇）2010-0005］。

實驗儀器: 稻盛弘TM無線自動測溫平臺（南京稻盛弘網絡科技有限公司）。

1.2方法

隨機選取體質量1.5～2.5 kg的日本大耳白兔和新西蘭兔各10只（雌雄各半），將其置于溫度23.5～28 ℃、相對濕度54%～65%，自動光照（明12 h / 暗12 h）的動物房飼喂30 d后進行試驗。日本大耳白兔運用稻盛弘自動測溫平臺進行自動連續測溫32 d，新西蘭兔連續測溫20 d。試驗期間除給食時間（6∶00～7∶00和18∶00～19∶00）飼養人員進出動物房添加飼料并清理糞便外，其他時間無人員進出。

1.3數據分析

測溫終端每2 min測溫一次并向測溫基站發射體溫信號，溫度數據被現場服務器自動記錄并上傳至實驗動物24 h無線自動測溫云服務平臺。系統自動將每小時30個信息的平均值作為每只兔的小時體溫，形成時點數據，用于研究參試動物體溫變化規律和熱原檢查的試驗探討。

2　結果

2.1兩品種家兔體溫變化規律分析

將全部參試動物每日同一時間的體溫進行平均，觀察體溫總體波動規律。結果顯示，早晚定時定量飼喂條件下，兩種實驗用兔均為“W型”規律性波動體溫。其中日本大耳白兔每日早6∶00～次日早6∶00體溫呈W型規律性波動，1∶00～5∶00、15∶00～18∶00為體溫上升期，7∶00～10∶00、20∶00～23∶00為體溫下降期，5∶00～7∶00、18∶00～20∶00為體溫波峰期，23∶00～1∶00、11∶00～15∶00為體溫波谷期；新西蘭兔每日早7∶00至次日早7∶00體溫呈W型規律性波動，2∶00～6∶00、15∶00～18∶00為體溫上升期，8∶00～11∶00、21∶00～0∶00為體溫下降期，6∶00～8∶00、18∶00～20∶00為體溫波峰期，0∶00～2∶00、11∶00～15∶00為體溫波谷期（圖1）。

圖 1　兩品種家兔72 h體溫變化規律Figure 1　The temperature variation in two breeds of rabbits during 72 hours

2.2兩品種家兔用于熱原檢查試驗分析

《中國生物制品規程》2000版對實驗室條件下健康家兔體溫波動范圍的規定在38～39.8 ℃。本研究中日本大耳白兔320個晝夜波動溫差分析中，體溫在此范圍的達100%，新西蘭兔200個晝夜波動溫差分析中，其體溫范圍在38～39.8 ℃的達98%。《中國生物制品規程》規定未曾用于熱原質試驗的家兔每4 h體溫波動相差不超過0.4 ℃，方可用于熱原檢查；每4 h體溫波動大于0.4 ℃的區間及比例，即不適于進行熱原試驗的區間及比例。研究發現，日本大耳白兔每4 h體溫波動相差不超過0.4 ℃的溫度主要集中于0∶00～3∶00、7∶00、11∶00～15∶00三個時段；而新西蘭兔主要集中于0∶00～5∶00和12∶00～17∶00兩個時段。詳見表1。

表 1　兩種實驗用兔體溫波動情況比較Table 1　Temperature fluctuation between Japanese white rabbit and New Zealand rabbit

3　討論

生物體溫變化是一個受中樞神經支配的復雜的自主調節過程，影響這一過程的因素是多方面的。就一般藥品、生物制品及注射用具的熱原檢查而言，實驗動物質量及試驗過程標準化是減少干擾動物實驗結果的重要保障。本研究選用我國常用的日本大耳白兔和新西蘭兔［5］進行試驗，在定時定量飼喂，動物房溫度23.5～28℃、相對濕度54%～65%的環境下，參試動物體溫范圍為38.70～39.54 ℃，符合《中國生物制品規程》2000版、美國、英國、歐盟以及日本關于熱原實驗規程對家兔體溫（38～39.8 ℃）的規定。統計發現，本研究家兔在自由狀態測溫的合格率為86.07%，大于保定方式下69.4%～71%的最佳篩選合格率［6］。本試驗研究發現，早晚定時定量飼喂條件下，參試動物每日早6∶00至次日早6∶00（日本大耳白兔）或7∶00至次日7∶00（新西蘭兔）體溫呈W型規律性波動。日本大耳白兔1∶00～5∶00、15∶00～18∶00為體溫上升期，7∶00～10∶00、20∶00～23∶00為體溫下降期，5∶00～7∶00、18∶00～20∶00為體溫波峰期，23∶00～1∶00、11∶00～15∶00為體溫波谷期；新西蘭兔2∶00～6∶00、15∶00～18∶00為體溫上升期，8∶00～11∶00、21∶00～0∶00為體溫下降期，6∶00～8∶00、18∶00～20∶00為體溫波峰期，0∶00～2∶00、11∶00～15∶00為體溫波谷期。現行的教科書認為動物采食后體溫可升高0.2～1 ℃并持續2～5 h之久；機體清晨2∶00～6∶00體溫最低，午后13∶00～18∶00最高［4］。但是，本研究通過無線連續測溫平臺發現，家兔采食期間的體溫是全天波峰階段，但采食后2～5 h呈體溫下降趨勢；23∶00～2∶00、11∶00～15∶00為體溫波谷期。因此建議進行熱原實驗時由通過對家兔個體篩選合格率，調整為個體篩選合格率加時段篩選合格率雙重標準。

家兔熱原實驗是檢測生物制品中熱原的經典實驗，能直觀反映出生物制品中的熱原導致試驗兔只體溫升高情況。間隔測溫，即中國藥典30 min× 8次法或中國生物制品規程60 min×4次法的合格家兔判定標準，但是該法難以確保在4 h測溫結束后體溫波動也保持在0.4 ℃的波動范圍內。本研究采用24 h無線自動測溫云服務平臺進行體溫監控，消除了間隔測溫產生的弊端。該測溫平臺是專門為醫學、醫療行業，面對體溫測溫而開發的實時無線自動測溫預警產品。由無線溫度計、測溫基站、服務器、測溫平臺軟件及遠程監控終端等組成。測溫對象佩戴的無線溫度計進行體溫測量時，將體溫數據通過無線發射到測溫基站。測溫基站與無線測溫平臺通過交換機或路由器進行連接，將接收的溫度數據傳輸到服務器。無線測溫平臺軟件接收各個測溫基站的體溫數據，進行顯示數據的呈現、管理和預警。

研究顯示兩種實驗家兔體溫波動較大的區間均集中在采食（6∶00～7∶00和18∶00～19∶00）后5 h以內。凌晨4∶00～7∶00、上午8∶00～11∶00、下午16∶00～24∶00的14 h內，實驗動物每4 h溫度變化幅度超過0.4 ℃的溫度次數占全部不合格溫次的80%以上，不適合進行熱原實驗；而午夜0∶00～4∶00，中午11∶00～16∶00的10 h內實驗動物每4 h溫度變化幅度較小，適合進行熱原實驗。鑒于家兔的晝夜體溫波動規律，在生物制品長時間動物實驗中，按24 h選取平均時間確定測溫時點的方法，可能影響到測溫的準確性。若測溫時間選取9∶00、15∶00、21∶00、3∶00，或8∶00、14∶00、20∶00、2∶00，或7∶00、13∶00、19∶00、1∶00，因為7∶00、9∶00、19∶00、20∶00、21∶0 0落在體溫大波動的不合格期間，容易導致誤判。熱原試驗的時間選擇同樣會影響實驗的準確性，本研究發現日本大耳白兔每4 h體溫波動相差不超過0.4 ℃的溫度主要集中于0∶00～3∶00、7∶00、11∶00～15∶00三個時段，而新西蘭兔主要集中于0∶00～5∶00和12∶00～17∶00兩個時段；因此應用于內毒素測溫的時間宜選擇在午夜0∶00～3∶00和下午12∶00～15∶00的6 h內。

不斷提高動物實驗標準化水平是醫學、藥學、生物制品、獸醫藥及獸用生物制品科研、生產、質量控制的重要組成部分，保護實驗結果的科學性、減少或屏蔽動物實驗中的人為干預，將可以提高動物實驗標準化水平。本研究采用的24 h自動連續測溫技術，可以提高動物福利、減少動物應激反應、真實反映藥物作用引起的體溫變動，適合用于實驗動物體溫的實時監控分析。

［1］杜力軍，趙玉男. 實驗動物與實驗動物模型［M］. 北京: 中國醫藥科技出版社，2012: 15，27.

［2］ 董培智，樸晉華，李波. 現行版中、美、英、歐、日五部藥典中熱原檢查法比較［J］. 中國藥品標準，2010，11（2）: 135-138.

［3］國家藥典委員會. 中華人民共和國藥典（三部）［S］. 北京: 中國醫藥科技出版社，2010，附錄77-78.

［4］曲強，程會昌，李敬雙. 動物解剖生理［M］. 北京: 中國農業大學出版社，2012: 326-334.

［5］范文平，賀爭鳴. 普通級實驗家兔的質量現狀和動物實驗機構相應的管理方式探討［J］. 實驗動物科學，2011，28（5）: 29-34.

［6］ 任珺，徐文瑜，杜穎，等. 室溫對家兔體溫的影響［J］. 實驗動物科學，2007，24（2）:21-23.

Study on Changes of Body Temperature in Japanese White Rabbit and New Zealand Rabbit under Physiological Conditions

WANG Feng1，HAO Fei1，HUAN Hong-hua1，ZHANG Yuan-peng1，ZHANG Bo2，SHAO Guo-qing1
（1. Institute of Veterinary Medicine，Jiangsu Academy of Agricultural Sciences·Key Laboratory of Veterinary Biological Engineering and Technology，Ministry of Agriculture ·National Center for Engineering Research of Veterinary Bio-products，Nanjing 210014，China；2. Jinling Institute of Technology，Nanjing 211100，China）

ObjectiveTo investigate the change rules of the body temperature in conventional Japanese white rabbits and New Zealand rabbits under physiological condition. MethodsIn the environment of 23.5-28 ℃ and relative humidity 54%-65%，the body temperature of rabbits in free stateus were determined continuously by using TOSHONG wireless automatic temperature measurement platform. The 12 480 points of rabbits' temperature picked from 312 000 times of measurements were analysed. ResultsFeeding the rabbits quantitatively in the same time in morning and evening，the tested animals' circadian body temperature is the W type. 1∶00-6∶00，15∶00-18∶00 are the rise period of temperature，7∶00-11∶00，20∶00-0∶00 are the descend period of temperature，5∶00-8∶00，18∶00-20∶00 are the peak of temperature，23∶00-2∶00，11∶00-15∶00 are the trough of temperature. The rabbits' body temperature changes bigger than usual in the next 5 hours after they eating. ConclusionsThe rabbits' body temperature showed downtrend in the next 2-5 hours after they eating，23∶00-2∶00，11∶00-15∶00 are the trough of temperature. Pyrogen test is suitable for to taken in 0∶00-3∶00 and 12∶00-15∶00. The method which widely used in animal experiments according to the method of average 24 hours time interval measurement may be remained consultative.

Big data；Japanese white rabbit；New Zealand rabbit；Rule of body temperature period；Pyrogen test

Q95-336

A

1674-5817（2015）03-0222-05

10.3969/j.issn.1674-5817.2015.03.009

2014-10-27

2011年度江蘇省工業和信息產業轉型升級專項引導資金項目；“863”計劃課題“動物精細養殖關鍵技術與裝備”（2012AA101905）

王豐（1963-），男，碩士，主要從事實驗動物大數據處理研究。E-mail: jaaswang@163.com

邵國青（1964-），男，研究員，主要從事動物傳染病診斷與防控研究。E-mail: gqshaojaas@gmail.com