[Anatomy]

[Histology]

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마우스 3~6개월 → 사람 20~30세 / 마우스 10~14개월 → 사람 38~47세 / 마우스 18~24개월 → 사람 56~69세  

마우스의 성장속도는 사람과 정비례하지 않습니다. 마우스 1개월령까지는 사람의 150배, 그 후 6개월령까지는 사람보다 45배 더 빨리 성장합니다. 

성체 마우스 연령 범위는 3~6개월 입니다. 이는 사람의 수명 20~30년에 해당합니다. 아직 노화의 영향을 받지 않는 단계이므로, 노화 연구에서 대조군으로 자주 사용됩니다. 6개월령이 지나면 마우스의 성장속도는 사람보다 25배 빠릅니다. 마우스는 사람의 중년 그룹에 해당되기 위해서 최소 10개월령이어야 하며 상한은 약 14~15개월령 입니다. 이는 사람의 38~47세에 해당됩니다. 18~24개월령 마우스는 56~69세의 사람에 해당합니다. 노화변화가 존재하기 때문에 노화 연구에서 노령군으로 사용할 수 있습니다.
 

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Xylazine(럼푼^®)은 반드시 수의사 처방전이 필요한 약품입니다.

현행 수의사법에 의거, 농림축산식품부 장관이 고시(처방대상 동물용 의약품 지정에 관한 규정)한 동물용 의약품은 수의사가 직접 진료한 후 조제 투약 판매하거나 처방전을 발행하여 구매할 수 있습니다.

처방전 발행을 위해서는 반드시 수의사가 해당 동물을 대면하는 직접(농장방문, 환축 내원) 진료 후에 발행하도록 수의사법에 명시하고 있으므로, 전화나 화상 등 원격진료를 통한 처방전 발행은 불가능합니다.

2022년 4월 ‘동물보호법 전면개정’ 이전에는 기관에 고용된 수의사가 없는 경우, 다른 동물병원 등과 협약을 맺는 방법으로 협약수의사 방문 진료 후 처방전을 발행 받는 방법도 가능했지만 2023년 4월 27일자로 시행되는 개정된 ‘동물보호법’에 따르면 일정 기준 이상의 실험동물을 보유한 동물실험시행기관에는 실험동물의 복지 및 건강 증진을 위해 전임수의사 채용을 의무화하고 있습니다. 기관의 전임수의사가 상시고용수의사로 해당 지자체에 등록되면 이러한 업무 처리가 가능하므로 전임수의사가 없는 동물실험시행기관의 경우 2023년 4월 이전에 전임수의사가 채용될 수 있도록 서둘러주시기 바랍니다.

[처방대상동물용의약품 지정사항 (2021.11.12 3단계 유효성분 확대시행)]

- 동물용 마취제 : 18종 전성분

- 동물용 호르몬제 : 35종 전성분

- 전문지식이 필요한 동물용의약품 47성분

- 동물용 항생/항균제 32종

- 생물학적제제 21종

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Ether(Diethyl Ether)는 과거에 흡입마취제로 사용하였으나 현재는 인화성, 폭발성 및 동물 및 사람에게 심한 자극성이 있어 국제적으로 금지하고 있는 추세입니다. 그리고 Ether 마취법은 마취의 심도를 조절할 수 없고 타액분비를 항진시키는 부작용 때문에 마취 중에 동물이 쉽게 폐사하기도 합니다. 
 

이에 반해, 흡입마취제로 주로 사용되는 Isoflurane은 인화성, 폭발성이 없고 마취 적용 시 순환기 억제 작용이 적어 통용되고 있습니다. 안전하게 사용할 수 있는 기화기(Vaporizer)와 배기장치가 있는 전용흡입마취장비를 사용하여 Isoflurane으로 마취를 시행하시는 것을 권장드립니다. 

추가로 흡입마취제를 전용마취장비 없이 솜에 적셔 사용하는 경우는 절대 금물입니다. 포화된 마취가스로 인해 마취 중인 동물이 폐사할 수도 있고, 이 과정에서 작업자도 흡입마취제에 노출되어 건강상의 문제가 발생합니다. 미국 일부 주에서는 작업장의 Isoflurane 허용농도를 법적으로 규제하고 있습니다.  (The National Institute for Occupational Safety and Health(NIOSH) recommends worker exposures not exceed 2 ppm isoflurane, averaged over 1 hour.)

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면역부전동물은 일반동물보다 바이러스/미생물(병원성, 기회감염성, 상주성)에 취약하며, 그 중 중증면역부전동물인 NSG의 경우 더 엄격한 조건의 사육 관리가 필수적입니다.

[중증면역부전마우스 관리의 기본 원칙]

1. Microisolator or pressurized individually ventilated (PIV, 양압) cage 사용 권장

2. 제한된 소수의 인원으로 사육관리 수행

3. 마우스에게 접촉되는 모든 물품은 autoclave 혹은 vaporized hydrogen peroxide (VHP)로 멸균 후 제공: cage, bedding, water, feed 등

4. 케이지 교환이나 실험은 laminar flow hood 나 BSC에서 수행하되 human pathogen을 취급하는 경우 ABSL2 housing을 권장

5. 사육실은 동일 동물시설의 동선에서 최우선으로 지정(일반 마우스 관리와 철저히 분리)

[사육관리]

-멸균사료(autoclave and/or 방사선멸균) 

-음수 : autoclave 후 급이하며 산성화된 음수 제공도 고려(Acidified to pH 2.5 - 3.0 with HCl,  Pseudomonas spp. 예방 목적), 예방적 차원의 항생제 음수투여는 권장하지 않음 

[케이지 관리]

-케이지 오픈은 반드시 laminar flow hood, BSC를 사용하며 사용 전 소독제로 표면 소독 시행(소독제 contact time 준수)

-중증면역부전동물의 케이지는 일반 마우스보다 더 자주 교체

-마우스 핸들링용 포셉은 케이지 교체마다 소독 후 사용

-케이지 교체 마다 표면 소독(권장)

[NSG에서 호발하는 미생물/바이러스]

- Corynebacterium bovis 

- Citrobacter

- Enterobacter

- Enterococcus spp.

- Klebsiella spp.

- Proteus

- Pneumocystis murina

- Pseudomonas

- S.aureus

- Coagulase-negative Staphylococcus spp.

- 최근 MKPV(Mouse Kidney Parvovirus) 등

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교배 이후 암컷에서 vaginal plug(질전)가 관찰된 경우에 교배 행위를 확인할 수 있고 임신을 예측할 수 있으나, vaginal plug 가 있다고 해서 모두 임신한 것은 아닙니다. 암컷이 발정상태가 아닌 경우에도 교배가 진행될 수 있는데, 이 경우에는 임신되지 않습니다.

[Vaginal Plug]

- 수컷의 응고선과 정낭선에서 분비된 응고된 물질로 교배 후 8~24시간 동안 지속됩니다.

- Vaginal plug는 마우스의 계통에 그 지속시간이 다르므로 가급적 이른 아침에 확인하는 것을 권장합니다.

[dpc: days post coitum]

- Vaginal plug가 있던 암컷이 임신한 경우, 그 전날 암주기(dark cycle)의 middle time을 교배가 일어난 시각으로 산정합니다. 

- 보통 vaginal plug가 발생된 오전을 임신 0일로 간주합니다.(정확하게는 dpc 0.5)

암컷의 발정동기화를 이용하여 원하는 수량의 마우스를 효율적으로 생산할 수 있습니다.  암컷만 그룹으로 사육되던 케이지에 수컷을 직접 넣거나 수컷의 bedding을 넣으면 암컷의 발정이 동기화 (synchronized)되어 3일 후 발정이 일어나게 되는데, 이를 번식에 활용하여 동일한 시기에 많은 산자를 확보할 수 있습니다.

[Lee-Boot Effect]

암컷만 분리하여 사육하면 암컷들의 발정휴지기가 지속되어 발정이 억압되는 현상

[Whitten Effect]

한 집단에서 같이 사육되는 암컷 무리에 한 마리의 수컷을 노출시키면 수컷 urine의 페로몬에 의해 발정동기화가 일어나는 현상

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마우스는 생후 5일경부터 성별 확인이 가능합니다. 항문과 생식기 사이의 길이(anogenital distance)가 짧은 것이 암컷, 긴 것이 수컷입니다.

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[마우스 생리학적 수치]

* 그림출처: Laboratory Mouse, KMPC Infographic Series. KMPC 제작.

- Lifespan : 2~3 years
- Body Temperature : 36.5~ 38.5 °C
- Heart Rate : 310~840 /min 
- Respiratory Rate : 80~230 /min
- Urine Volume : 0.5~1ml /day
- Gestation : 19~21 days
- Estrus Cycle : 4~6 days
 

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BALB/c nude는 inbred, Athymic Nude는 outbred mouse 입니다. BALB/c nude와 Athymic Nude 두 계통 모두 Foxn1 gene이 spontaneous mutation 되어 있어 털이 없고, 흉선의 발달이 저하되어 있는 표현형을 보이는데, 두 계통은 근교계(inbred)와 폐쇄군(outbred)의 차이로 구별됩니다.

[Immunological Deficiencies]

 - Mutation : Foxn1^nu

 - Athymic and T cell Deficient 

폐쇄군(outbred)으로 유지되는 Athymic Nude, NU/NU 계통은 근교계(inbred)보다 평균 체중이 높기 때문에 침습적인 처치가 진행되는 orthotopic tumor model에 활용할 수 있습니다. 

[누드마우스의 종류 (예시 : The Jackson Labolatory)]

*그림출처: The Jackson Labolatory (USA)

[면역부전 마우스의 여러 종류]

면역결핍 마우스 중에서 가장 많이 사용되는 누드 마우스는 T세포만 결핍되어 있고 SCID 마우스는 T세포와 B세포가 기능적으로 결핍되어 있으며, NOD/SCID 마우스는 단핵구가 비정상인 NOD 마우스와 SCID 마우스를 교배하여 좀 더 면역이 결핍되도록 확립된 마우스입니다.  

NOG 마우스와 NSG 마우스는 NOD SCID 마우스를 IL-2Rγnull 마우스와 교배하여 만들어진 마우스입니다. IL-2 수용체는 IL-2Rα, IL-2Rβ, IL-2Rγ로 구성되는데, 이 중에서도 IL-2Rγ는 IL-4, IL-7, IL-9, IL-15, IL-21 등의 다른 사이토카인 수용체를 구성하는데 필요합니다. 따라서 NK 세포 발생에 중요한 사이토카인 신호 전달도 억제되므로 이들 마우스에서는 NK세포 면역도 결핍되게 됩니다.
 

* 그림출처: Shultz LD, Ishikawa F, Greiner DL. Humanized mice in translational biomedical research. Nat Rev Immunol. 2007;7(2):118-130.

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