众所周知,动物实验就是为了模拟人类病理生理状态的研究,因此选择的动物年龄也要与人类对应的年龄一致才合理。本文就谈谈医学科研中,最常见的实验动物小鼠与人类年龄的换算。
1、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,而且其基因组与人类有很多相似性,“麻雀虽小,五脏俱全”,人类有的器官,它基本也都有。
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)。
从理论上讲,我们可以如此换算:
(80年×365天)÷(2年×365天)=40 human days=1 mice day
也就是说,小鼠生活1天,相当于人类活40天,
人的1年相当于小鼠的9.125天(365÷40)。
若真如此推测,就可以简单地得到小鼠所对应的人类年龄:人类1年相当于小鼠约9天。
2、然而,研究表示,人类年龄与鼠的年龄并不能完全用公式直接换算。
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。小鼠在不同时期的成熟速率变化从几十倍到上百倍不等。
有一些研究就专门在探讨小鼠与人类年龄究竟是什么关系,比如:
(1)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。
由上图可知,人鼠年龄换算表:
- 成年:C57BL/6鼠3-6月龄对应人20-30岁
- 中年:C57BL/6鼠10-14月龄对应人38-47岁
- 老年:C57BL/6鼠18-24月龄对应人56-69岁
(2)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:
上面两图可知,不同的观察实验,得出的结论也是有些偏差,但大多数人是以上述2007年的结论为参考。即:
- 成年:C57BL/6鼠3-6月龄对应人20-30岁
- 中年:C57BL/6鼠10-14月龄对应人38-47岁
- 老年:C57BL/6鼠18-24月龄对应人56-69岁
成年小鼠(adult):3–6月龄
无论是研究发育、成熟、还是衰老,都以成年鼠作为对照参考。虽然小鼠的性成熟在35天(5周)左右,但小鼠生理快速生长期仍会持续到三月龄(此时为体成熟或者叫完全成熟)。所以公认成年(adult)的小鼠最少是12周(3月龄),上限通常为六个月,相当于人类的20-30岁。超过六个月,小鼠会出现 一些与年龄有关的变化(比如雌性小鼠在7-8个月时产仔数减少,不再作为繁殖种群)。
中年小鼠(middle-aged):10–14月龄
小鼠的衰老程度可以通过监测小鼠体内与衰老相关的生物标志物来判断,中年小鼠是指部分衰老相关的标志物已经出现衰老变化。如果进行衰老相关的研究,通常会在设计时包括一组中年小鼠对照组,来确定相关变化是否仅在老年期首次出现。中年小鼠的年龄应至少10个月,上限通常为14-15个月,相当于人类的38-47岁。在这个时间段里,大多数生物标志物已经开始改变,有些标志物还没有开始改变。
老龄鼠(Aged):18–24月龄(小鼠品系不同可能会更高)
老年鼠是指在小鼠体内几乎所有衰老相关生物标记物都可以检测到衰老变化。老龄小鼠应至少18个月。对于C57BL /6小鼠和许多近交系小鼠,上限为24个月,相当于人类的56-69岁,但老龄鼠年龄的上限取决于特定品系,小鼠品系不同可能老龄鼠的上限会不同。并且,小鼠品系的特定疾病也会影响生物标志物的检测结果,应以最终的尸检和组织病理学评估为准。
其他常用实验动物的不同生长阶段与人类对应关系,可参考下图:
参考资料
[1]Men and mice: Relating their ages
[2]The Laboratory Rat: Relating Its Age With Human’s