作為恒溫（wēn）動物的小（xiǎo）鼠和人類都（dōu）要維持體溫恒定，環境溫度低（dī）時通過產熱，環境溫度高（gāo）時（shí）通（tōng）過散熱，來維持體溫的恒定。那麽某種恒溫動物何時需要產熱，何（hé）時開啟散熱呢？這主要取（qǔ）決於該物種的熱中性溫度。

熱中（zhōng）性溫度是指生物體不必通過產生或散發熱量就可以維持體溫恒定（dìng）的溫度值。當環境（jìng）溫度低於（yú）熱中性溫度時，生物體會啟動產熱；而環境溫度高於熱中性溫度時，生物體則會啟動散熱。產熱主要靠細胞代謝形成的熱量，因（yīn）此與有機（jī）體的體積（jī）正（zhèng）相（xiàng）關（體（tǐ）積越大細胞數越多）；而散熱則與機體的體（tǐ）表麵積正相關，體表麵（miàn）積（jī）越大，散熱越快。故恒（héng）溫動物維持體溫平衡的能力可以（yǐ）用其體表麵積與體積（jī）的比值來判定，比值越（yuè）大，用以維持體溫平衡所需產（chǎn）生的熱量也就越多。進化上（shàng），自然（rán）選擇會趨向於保留（liú）那（nà）些減少熱量散失的個體，以確保動物盡（jìn）可能減少在熱量上的消耗，因此散熱快的動物相較於散熱慢的動物，其熱中性溫度值會（huì）更高。如小鼠的體表麵積與體積比大概（gài）是人（rén）類（lèi）的（de）15倍（0.3 vs 0.02）[1]。因（yīn）此，雖然小鼠與人類具有相似的核心體溫（wēn）都處在36-37°C範圍內，但小鼠的熱中性溫度約（yuē）為30°C，要遠高於人類22°C。熱中性溫度環境下，動物的體感舒適，故在（zài）環（huán）境溫度為30°C的設（shè）施內，小鼠的體感（gǎn）最佳。

然而，為了方便實驗人員和管理人員開展工作，並降低成本，小（xiǎo）鼠通（tōng）常被安置在低於其熱中性溫度的設施內。如，我國實驗動（dòng）物環境設施國家（jiā）標準GB14925就將小鼠飼（sì）養設施的環（huán）境溫度範圍定在了（le）20到26℃之間。在國標的指導下，各設施（shī）管理（lǐ）者通常會將（jiāng）環境溫度控製在22℃左右。這恰好是輕便著裝人類的熱中（zhōng）性溫度，故設施內的工作人員感覺會非常舒適（shì）。當然，隻要食物（wù）充足、外加有可以築巢的材料和適應（yīng）的時（shí）間，小鼠在20°C下也能很好地生存。但總是處於低於熱中性溫度的環境下，會不（bú）會對小鼠（shǔ）的身體狀態（福利）和實驗結果（guǒ）產生影響呢（ne）？如果會，那麽存在哪些影響呢？

首先，在行為上，成群飼養的小鼠（shǔ）會擠在一起以相（xiàng）互取（qǔ）暖，而小鼠熱衷（zhōng）於（yú）築巢的（de）部（bù）分原因也是為了抵禦（yù）寒（hán）冷。其次，生理上也會出現（xiàn）明顯的變化，如環境溫度（dù）在30°C時，小（xiǎo）鼠心率的平均值約為375次/分，而在22°C的設施內（nèi），其心（xīn）率會增加至平均（jun1）575次/分[2]。由於心率與血壓高度相關，故隨著心率上升，血壓也會隨（suí）之升高。此外，環境溫度過（guò）低時，動（dòng）物會通過增強（qiáng）交感神經活性以促進代謝來適應寒冷的環境。交感神經係統激活時能（néng）量會從免疫係統挪走用於生產熱量，因此會對免疫係統產生（shēng）抑製作用。盡管這種反應有利於生物體適應短期的寒冷暴露，但交感神經係統（tǒng）長期激活則最終會導致免疫係（xì）統的運作方式發生改（gǎi）變。表現為，在冷應急狀態下，免（miǎn）疫（yì）細胞代謝減少和通過提高體溫調定點（發（fā）燒）來抵（dǐ）禦入侵的外來病（bìng）原的能力減弱（ruò）。由此可見，22°C的設施環境溫度設置顯然會對小鼠（shǔ）的健康和福利產生了不利的影響。

有趣的是，人類的心率主要受迷走神（shén）經調節。但在22°C冷應急（jí）環境下飼養的小鼠中，卻無法觀察到迷走神經對其心率有任何調控（kòng）作用。隻有把小鼠（shǔ）飼養設施的溫度提高到30°C時，迷走神經對其心率的（de）調控作用才會顯現出來[3]。在（zài）現代世界中，人類大部分時間都（dōu）是在接近熱中性的溫度下度過的，而（ér）作為探索人（rén）類疾病（bìng）使用（yòng）最多的實驗動物——小鼠卻生活在遠低於（yú）其熱中性溫度的環境設施中。過低的環境溫度顯然也會對以（yǐ）小鼠為實驗對象開展的藥物臨（lín）床前評估實驗（yàn）結果產（chǎn）生（shēng）幹（gàn）擾。例如（rú），與22°C的（de）室溫條件相比，在30°C下（xià）飼養的高脂飲食小鼠會獲得更多的脂肪組織，肝細胞會沉積更多脂質，葡萄糖不耐症也會升高且會有更多的脂肪組織炎症發生（shēng）。因此（cǐ），我們可以說，當下有（yǒu）關小鼠的研究結果是其處在冷應激下的展示，將這樣的研究結果外推到處於舒適生活（huó）下的人類顯然缺少合理性。

總之，當下小鼠所處的（de）設施環境溫（wēn）度遠低（dī）於其熱中性（最適）溫度（dù），這使得它們長（zhǎng）期處於冷應急狀態，不得不以激活交（jiāo）感神經係統、提升（shēng）心率和血壓，進而（ér）燃燒更多的能（néng）量為代價來（lái）維持其（qí）體溫恒（héng）定。這種環境溫度設置顯（xiǎn）然既降低了小鼠的福利，也影響著以其作為人類替難者而（ér）開展（zhǎn）的科學研（yán）究的有效性（xìng）。然而，全麵、一致（zhì）和徹底地解（jiě）決小鼠設施溫（wēn）度過低問題卻麵臨著如下兩個障礙。首先，將設施溫度（dù）從22°C提高到30°C會麵（miàn）臨著巨大的投入和運行成本增加（需要更多的取暖設備和（hé）能（néng）源花費）；其（qí）次， 30°C室溫對動物設施內的工作人員來說相當具有挑戰性，在某（mǒu）些情況（kuàng）下甚至可能是危險的。

顯然，在（zài）實驗動（dòng）物福利和科學研究結果有效（xiào）性與經（jīng）濟成本增加和從（cóng）業人員福利和安全受到威（wēi）脅之間做出選擇是困難的。因此，目前這個（gè）問題還沒有解決方案，或許我們（men）可以從籠器（qì）具的設計上尋找突破口，比如開發（fā）可單獨控（kòng）溫的籠器具或者籠盒。

參考文獻

1.Seeley, R.J. and O.A. MacDougald, Mice as experimental models for human physiology: when several degrees in housing temperature matter. Nat Metab, 2021. 3(4): p. 443-445.

2.Gordon, C.J., The mouse thermoregulatory system: Its impact on translating biomedical data to humans. Physiol Behav, 2017. 179: p. 55-66.

3.Swoap, S.J., et al., Vagal tone dominates autonomic control of mouse heart rate at thermoneutrality. Am J Physiol Heart Circ Physiol, 2008. 294(4): p. H1581-8.