作為恒溫動物的小鼠和人類都要維持體（tǐ）溫恒定，環境溫度低時通過（guò）產熱，環境溫度（dù）高時通過散熱，來（lái）維持體（tǐ）溫的恒定。那麽某種恒溫動物何時需要產熱，何時開啟散熱呢？這主（zhǔ）要取決於該物種的熱中（zhōng）性溫度。

熱中性溫度是指生物體不必通（tōng）過產生或散發熱量就可以維持體溫恒定的（de）溫度值。當環境溫度低於熱中（zhōng）性溫度時，生物體會（huì）啟（qǐ）動產熱；而（ér）環境溫度高於熱中（zhōng）性溫（wēn）度時，生（shēng）物體則（zé）會啟動（dòng）散熱（rè）。產熱主要（yào）靠細胞代謝形成的熱量，因此與有機體的體積正相關（體積越大（dà）細胞數越多（duō））；而散熱（rè）則與機（jī）體的體表麵積正相關，體表麵積越大，散熱（rè）越快。故恒（héng）溫動物維持體溫平衡的能力可以用其體（tǐ）表麵積與體積的比值來判定，比值越大，用以維持體溫平衡所需產生的熱量也就越多。進（jìn）化上（shàng），自然（rán）選擇會趨向於保留那些減少熱量散（sàn）失的個體，以確保動（dòng）物盡可能減少在熱量上的消（xiāo）耗，因（yīn）此散熱快的動物相較於散（sàn）熱（rè）慢的動物，其熱中性溫度值會更高。如小鼠的（de）體表麵積與體積比大（dà）概是人類（lèi）的15倍（0.3 vs 0.02）[1]。因此，雖然小鼠與人類具有相似的（de）核心體溫都處在36-37°C範圍內，但小鼠的熱中性（xìng）溫度約為30°C，要遠高於人類22°C。熱中性溫度環（huán）境下，動物（wù）的體（tǐ）感舒適，故在環（huán）境溫度為30°C的設施內，小（xiǎo）鼠的體感最佳。

然而，為了（le）方便實驗人員和管理人員（yuán）開展（zhǎn）工（gōng）作，並降低成本，小鼠通常被安置在低於其熱中性溫度的設施內。如（rú），我國實驗（yàn）動物環境設施（shī）國家標準GB14925就將小鼠飼養（yǎng）設施的環境（jìng）溫度範圍定在了20到26℃之間。在國標的（de）指導下（xià），各設施管理者（zhě）通常會將環境（jìng）溫度控製在22℃左右。這恰好是輕便著裝人類（lèi）的（de）熱中性（xìng）溫度，故設施內的工作人員感覺會非常舒適。當然，隻要食物充（chōng）足、外加有可以（yǐ）築巢的材料和適應的時間，小（xiǎo）鼠在（zài）20°C下也（yě）能很好地生存。但總是處於低於（yú）熱中性溫度的環境下，會不（bú）會對小鼠的身體狀態（福利）和實驗（yàn）結果產生影響呢？如果會（huì），那麽存在哪些影響呢？

首先，在行為上，成（chéng）群飼養的小鼠會擠在一起以相互取暖，而小鼠熱衷於築（zhù）巢的部分原因（yīn）也是為了抵禦寒冷。其次，生理（lǐ）上也會出（chū）現明顯的（de）變化，如環境溫（wēn）度在（zài）30°C時，小（xiǎo）鼠心率的平均值約為375次/分，而在22°C的設（shè）施內（nèi），其心率會增加至平均575次/分[2]。由於心率與血壓高度相關，故隨著心率上升，血壓也會隨之升高。此外，環境溫度過（guò）低時，動物會通過增強交感神經（jīng）活性以促進代謝來適應寒冷的環境。交感（gǎn）神經係統激活時能量會從免疫（yì）係統挪走用於生產熱量，因此會對免疫係統產生抑製作用。盡管這（zhè）種反（fǎn）應有利於生物體適應短期的寒冷暴露（lù），但交感（gǎn）神經係（xì）統長期激（jī）活則最終會導致免疫係統的（de）運作方式發生改變。表現為，在冷應急狀（zhuàng）態（tài）下，免疫細胞代謝減少和通過提高體溫調定點（發燒）來抵禦入侵的外來（lái）病原的能力減弱。由此可見，22°C的設施（shī）環境溫度設置（zhì）顯然會（huì）對小鼠的健康和福（fú）利產生了不利的影響。

有趣的（de）是，人類的心率主要受迷走神（shén）經調節。但在22°C冷（lěng）應急環境下飼養的小鼠中，卻無法觀（guān）察到迷走神經對其心率有任何調控作用（yòng）。隻有把小鼠飼（sì）養設（shè）施的溫度提高到30°C時，迷走神經對其心率（lǜ）的調控作用才會顯現出（chū）來（lái）[3]。在現代世界中，人類大部分時間都是在接近熱中性的（de）溫度下度過的，而（ér）作為（wéi）探索人類疾病使用最多的實驗動物（wù）——小鼠卻生活在遠低於其熱中性溫度的環境設施（shī）中（zhōng）。過低的環境溫度顯然也會對（duì）以（yǐ）小鼠為實驗對象開（kāi）展的（de）藥物臨床前評估實驗結果產生（shēng）幹擾。例如（rú），與22°C的室溫條件相比，在30°C下飼（sì）養的高脂飲食小鼠會獲得更多的脂肪組織（zhī），肝細胞會（huì）沉積更（gèng）多脂質，葡萄糖不耐症（zhèng）也會升高且會有更多的脂（zhī）肪組織炎症發生。因此，我（wǒ）們可以說，當（dāng）下有關小鼠的研（yán）究結果是其處在冷應激下的展示，將（jiāng）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（xìng）。

總之，當下小（xiǎo）鼠所（suǒ）處的設施環境溫度（dù）遠低於其熱中性（最（zuì）適）溫度，這使得它們長期處於冷（lěng）應急狀態，不得不以激活交感神經係統、提升心率和血壓，進而（ér）燃燒更多的能量為代價來維持其體溫恒定。這（zhè）種環境溫度設置顯然既（jì）降（jiàng）低了小鼠的福利，也影響著以其作為人類替（tì）難者而開展的科（kē）學研究（jiū）的有效性。然（rán）而，全麵、一致和徹底地解（jiě）決小鼠設施溫度過低問題卻麵臨著如下兩（liǎng）個障礙。首先，將設施溫度從22°C提高到30°C會麵臨著巨大的投入和運行成本增加（需要更多的（de）取暖設備和能源花費）；其次， 30°C室溫對動（dòng）物設施內的工作人員來說相當具有挑戰性，在某些（xiē）情（qíng）況下甚至可能是危險的。

顯（xiǎn）然，在實驗動（dòng）物福利和科學研究結果有（yǒu）效性與經濟成本增加和從業人員福利和安全受到威脅之間做（zuò）出選擇是困難的。因此，目前這個問題還沒有解決方案，或許我們可以從（cóng）籠器具的設計上尋找突破（pò）口，比（bǐ）如開發可單獨控溫的籠器具或者籠盒。

參（cān）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.