Fragen und Antworten zum Webinar – Ihr Leitfaden zur C57BL/6-Maus (2023)

Haben Sie Dr. Verpassen Sie Philip Dubés neuestes Webinar „Die wichtigste Maus der Welt – Ihr Leitfaden zur C57BL/6-Maus“? In seinem Vortrag ging es um die genetische Vielfalt der C57BL/6-Linien, die Auswirkungen auf GEM-Modelle und den Nutzen der C57BL/6-Maus in Stoffwechsel-, Immunologie-, Onkologie- und Verhaltensstudien.
Aus Zeitgründen blieben viele der vom Forscher in der Frage-und-Antwort-Runde gestellten Fragen unbeantwortet. Hier sind alle Fragen, die wir nicht beantworten konnten:

• F: Wie viele verschiedene C57BL/6-Substrate bietet Taconic Biosciences derzeit an?

DR. Philip Dubá (PD): Taconic bietet zwei verschiedene C57BL/6-Substrate an: C57BL/6NTac und C57BL/6JBomTac.

• Frage: Ist C57BL/6NTac dasselbe wie C57BL/6NJ von The Jackson Lab?

PD: Der Stamm C57BL/6NTac von Taconic ist genetisch ähnlich, aber nicht identisch mit dem Stamm C57BL/6NJ.
Beide wurden aus C57BL/6N-Embryonen abgeleitet, die einst in der Animal Genetic Resource des National Institutes of Health (NIH) gehalten wurden. Taconic erwarb diese Sorte im Jahr 1991 und Jackson Laboratory im Jahr 1997.
Taconic bewahrt die genetische Stabilität aller Inzuchtmäusestämme durch Kryokonservierung und stellt so sicher, dass C57BL/6NTac der ursprünglichen, vom NIH gepflegten C57BL/6N-Linie so ähnlich wie möglich ist.

• F: Wie wichtig ist der genetische Hintergrund für das Mikrobiomprofil?

PD: Genetische Variationen zwischen C57BL/6-Linien tragen zu mehreren phänotypischen Unterschieden bei, aber das Mikrobiom kann eine ebenso wichtige Rolle bei der Bestimmung vieler Merkmale eines Mausstamms spielen, insbesondere der Immun- und Stoffwechselfunktion.
Mäuse von verschiedenen Lieferanten oder sogar von verschiedenen Standorten desselben Lieferanten können sehr unterschiedliche Mikrobiomprofile haben. Spezifische Beispiele für bekannte häufige Mikroorganismen mit funktionellen Auswirkungen sind segmentierte Fadenbakterien (SFB) und Lactobacillus reuteri1,2.

• F: Wie oft sollten wir unsere Kolonie auskreuzen, um eine genetische Drift zu vermeiden?

PD: Wenn Sie eine Kolonie von Wildtyp-C57BL/6-Mäusen halten, empfehlen wir im Allgemeinen, diese mindestens alle vier Generationen durch frischen Bestand zu ersetzen. Wenn Sie eine Kolonie transgener Mäuse auf einem definierten C57BL/6-Hintergrund verwenden, sollten Sie eine Rückkreuzung alle vier bis zehn Generationen in Betracht ziehen.
Da eine Rückkreuzung in einer Generation nur die Hälfte des Genoms ersetzt, wird empfohlen, sie häufiger und nicht seltener durchzuführen.
Achten Sie bei der Kreuzungszucht darauf, einen bestimmten Zuchtstamm zu verwenden, der mit Ihrem Stammbaum identisch ist. Die Verwendung eines ungeeigneten C57BL/6-Substrats kann zukünftige Studien beeinträchtigen3,4.

Wenn Sie sich über Ihren genetischen Hintergrund nicht sicher sind, sollte ein SNP-Test durchgeführt werden (siehe unten). Eine bessere Option besteht darin, die Embryonen (oder Spermien) aus Ihrer Linie zu kryokonservieren und sie vollständig durch Tiere zu ersetzen, die sich alle zehn Generationen fortpflanzen. Ein zusätzlicher Vorteil ist die Sicherheit eines Backups für Ihre Kolonie im Falle unvorhergesehener Umstände (Krankheit, zufällige Fehlkommunikation, Einrichtungsprobleme, Naturkatastrophen usw.).

• F: Welche experimentellen Ansätze gibt es zur Substratüberprüfung?

PD: Der SNP-Paneltest (Single Nucleotide Polymorphism) ist eine einfache und kostengünstige Möglichkeit, den genetischen Hintergrund Ihrer Mausstämme zu bestimmen.
Das Hintergrundsubstrat kann leicht mit einem SNP-Panel identifiziert werden, das zur Unterscheidung zwischen C57BL/6-Stämmen entwickelt wurde, wie beispielsweise dem Maus-B6-SNP-Panel von Taconic (insgesamt 96 SNPs). Dieses Panel enthält 94 SNPs, die sich zwischen den Substämmen C57BL/6NTac und C57BL/6J unterscheiden.,
Dieses Panel reagiert jedoch weniger empfindlich auf Unterschiede zwischen C57BL/6N-Substämmen und enthält nur zwei SNPs, die C57BL/6NJ von anderen C57BL/6N-Substämmen unterscheiden. Bevor Sie ein gezieltes C57BL/6-SNP-Panel verwenden, vergewissern Sie sich, dass Ihr Stamm einen reinen C57BL/6-Hintergrund aufweist und frei von genetischer Kontamination durch andere Stämme (z. B. 129S6/Sv, FVB oder BALB/c) ist. Die Gesamtstammzusammensetzung kann mithilfe umfassenderer SNP-Arrays bestimmt werden.

• F: Wie können Sie feststellen, welche Gene phänotypische Unterschiede zwischen verschiedenen C57BL/6-Linien verursachen?

PD: Die Verknüpfungsanalyse genetischer Kreuzungen zwischen verschiedenen C57BL/6-Substraten in Kombination mit SNP-Arrays und der Sequenzierung des gesamten Genoms kann dabei helfen, potenzielle ursächliche Gene für einen bestimmten Phänotyp zu identifizieren. Dieser Ansatz ist jedoch angesichts der begrenzten Anzahl von Markern für die C57BL/6-Intersubstratbindungsanalyse eine Herausforderung.
Die Bestätigung funktioneller Effekte für eine Genvariante würde eine formelle gezielte Genbearbeitung vor einem definierten genetischen Hintergrund erfordern. Beispielsweise wurde auf diese Weise ein abnormales B-Zell-Wachstum im C57BL/6NHsd-Substrat der Dock2m1Hsd-Variante zurückgeführt3. Es muss sorgfältig darauf geachtet werden, nichtgenetische Faktoren für Unterschiede zwischen den Stämmen, wie etwa Auswirkungen auf das Mikrobiom, auszuschließen.

• F: Wie wirkt sich das Geschlecht auf die Studienergebnisse bei C57BL/6-Mäusen aus?

PD: Das Geschlecht kann wichtige Auswirkungen haben. Zusätzlich zu offensichtlichen körperlichen und hormonellen Unterschieden weisen C57BL/6-Männchen im Vergleich zu C57BL/6-Frauen andere Verhaltens- und Stoffwechselmerkmale auf.
Das Geschlecht sollte bei der Studiengestaltung immer berücksichtigt werden. Das Geschlecht ist eine wichtige biologische Variable und die Auswahl des Geschlechts, das in Studien einbezogen werden soll, sollte wissenschaftlich begründet sein. Beispielsweise verlangt das NIH seit 2015 eine Begründung für die Geschlechtsauswahl für alle Förderanträge, an denen Tiere in der biomedizinischen Forschung beteiligt sind.

• F: Wie kann man Aggression und Kampfverhalten bei männlichen C57BL/6-Mäusen reduzieren?

PD: C57BL/6 Männer können mit zunehmendem Alter oder in Stresssituationen zunehmend aggressiver werden. C57BL/6-Männchen sind hierarchisch aufgebaut und in Käfigen mit vielen Mäusen kann ein dominantes Männchen entstehen. Wenn das Tier bereits in jungen Jahren oder bei der Geburt mit anderen Männchen zusammen gehalten wird, ist das Risiko einer Aggression minimiert.
Es wird empfohlen, postpubertäre C57BL/6-Männchen nicht zusammen mit anderen unbekannten Männchen unterzubringen. Rüden sollten niemals mit einem anderen Rüden zusammen gehalten werden, und mehrere Rüden sollten niemals mit einer Hündin untergebracht werden.
Stresssituationen (Eingriffe, unbekannte Betreuer, Krankheit usw.) erhöhen tendenziell die Wahrscheinlichkeit von Aggressionen. Durch die Bereitstellung von Anreicherungsgeräten kann aggressives Verhalten reduziert werden. Dazu gehören Nistmaterial, Hirtenhütten, Kaustangen, Pfeifen usw.

• F: Warum entwickeln C57BL/6-Mäuse eine ulzerative Dermatitis und wie kann sie verhindert und/oder behandelt werden?

PD: Alle C57BL/6-Linien sind anfällig für Dermatitis. Obwohl eine genetische Ursache unbekannt ist, gibt es eine starke umweltbedingte Komponente.
Das Auftreten von Dermatitis kann durch die Aufrechterhaltung einer stabilen Umgebung mit einer konstanten Temperatur und relativen Luftfeuchtigkeit zwischen 30 % und 70 % minimiert werden.
Sobald eine Dermatitis auftritt, war sie in der Vergangenheit schwierig zu behandeln. Eine neue und sehr wirksame Behandlungsoption besteht jedoch darin, befallenen Mäusen die Hinterklauen zu schneiden, um Kratzer und eine Verschlechterung des Zustands während der Behandlung zu verhindern. Auch äußerlich anzuwendende Salben und Antibiotika können helfen, Infektionen während der Heilung vorzubeugen, sind allein jedoch in der Regel nicht wirksam.

• F: Würde eine Zuchtdiät wie Purina 5015 dazu führen, dass C57BL/6NTac-Mäuse fettleibig werden und ein metabolisches Syndrom entwickeln?

PD: Hochenergetische Zuchtnahrungen enthalten mehr Fett, um Weibchen nach der Geburt und in der Fortpflanzungszeit zu unterstützen. Diese haben typischerweise etwa 11 Gewichtsprozent Fett im Vergleich zu 5–6 Gewichtsprozent in Standardnahrungsmitteln.
C57BL/6NTac-Mäuse neigen dazu, ernährungsbedingte Fettleibigkeit und Insulinresistenz zu entwickeln, wenn sie mit einer fettreichen Diät gefüttert werden. Eine erhöhte Fettleibigkeit bei einer Diät mit 11 % Fett wäre nicht überraschend.
Taconic-Standardfutter ist NIH-Formel 31M.,

• F: Gibt es eine einfache Möglichkeit, ein bestimmtes C57BL/6-Substrat für Stoffwechselstudien auszuwählen?

PD: C57BL/6-Substrate werden häufig für Stoffwechselstudien empfohlen. Es gibt jedoch keine einfache Möglichkeit, die beste Lösung für eine bestimmte Anwendung auszuwählen.
Die Leistung einer Maus in einer Stoffwechselstudie hängt nicht nur von genetischen Faktoren ab, sondern auch von ihrem inhärenten Mikrobiomprofil. Das Mikrobiom einer Maus variiert je nach Herkunft und Aufzuchtprotokollen.,
Die beste Empfehlung besteht darin, auf der Grundlage von Validierungsstudien ein optimales Modell mit einem bestimmten Substrat und einem bestimmten Standort auszuwählen.

• F: Wie gut bewältigen C57BL/6-Mäuse stressauslösende Protokolle?

PD:C57BL/6-Mäuse reagieren im Allgemeinen anders auf Stress als andere Stämme. Obwohl es mögliche Substratunterschiede gibt, sind diese nicht genau definiert.
Im Gegensatz zu stressanfälligeren Stämmen wie BALB/c und 129S6/Sv zeigt C57BL/6 als Reaktion auf Stressfaktoren mehr Stoffwechselstörungen als Verhaltensstörungen.
Geschlecht und zirkadiane Rhythmen sind wahrscheinlich neben Sozialisation und anderen Umwelteinflüssen ebenfalls wichtige Faktoren. Für C57BL/66-Mäuse validierte Protokolle zu chronischem Stress wurden veröffentlicht.

• F: Welche Faktoren verursachen Variationen im Wachstum von Tumoren, die in C57BL/6-Mäuse implantiert wurden?

PD: Es gibt viele Faktoren, die das Wachstum implantierter Tumore beeinflussen können.,
Selbst wenn die gleiche Anzahl an Zellen implantiert wird (und die gleiche Lebensfähigkeit aufweist), können die genaue Position des Transplantats und die anschließende Perfusion einen dramatischen Einfluss auf die Tumorwachstumsrate haben. Beispielsweise kann die Wachstumsrate eines Tumors um den Faktor vier variieren, je nachdem, ob er anterior oder posterior implantiert wird7.
Die präzise Platzierung subkutaner Transplantate sollte in Studien berücksichtigt und kontrolliert werden. Auch das Alter und das Ausgangsgewicht des Tieres können sich auf das Tumorwachstum auswirken. Zur Normalisierung würde ich empfehlen, die Mäuse nach Gewicht zu ordnen. Forscher sollten Mäuse auch von einem einzigen Punkt aus bestellen, um die Auswirkungen von Mikrobiomunterschieden zu minimieren.
Schließlich sind Mäuse sozial hierarchisch und Untergebene können unterschiedlichem Stress ausgesetzt sein, der sich auf Immunreaktionen und Tumorwachstum auswirken kann. Eine Bereicherung der Umwelt sowie geeignete Akklimatisierungs- und Haltungsbedingungen (Umgang, Licht, Lärm usw.) können insbesondere bei Männern zur Stressminimierung beitragen.