Ни крысы, ни мыши не имеют широкой термонейтральной зоны: последствия для физиологических исследований

Почему комнатная температура важна для лабораторных животных

Большинство из нас редко задумывается о том, сколько энергии мы тратим на поддержание тепла, потому что люди обычно живут вблизи своей зоны температурного комфорта. Для мышей и крыс, выращиваемых в лабораториях, однако, термостат в комнате может сильно менять работу их организма. В этом исследовании поставлен на первый взгляд простой вопрос, имеющий большие последствия для биомедицинских исследований: при каких температурах мыши и крысы «чувствуют себя комфортно», и как это влияет на интерпретацию экспериментов, моделирующих заболевания человека?

Малые тела — большие потери тепла

Мыши и крысы намного меньше людей и имеют относительно большую площадь поверхности тела по отношению к массе. Это заставляет их быстро терять тепло в окружающую среду. При относительно прохладных температурах, распространённых в животноводческих помещениях (около 22 °C, типичная комнатная температура), одиноко содержащиеся мыши тратят около трети суточной энергии только на поддержание тепла. Крысы, будучи крупнее, теряют тепло медленнее, но всё же более чувствительны к комнатной температуре, чем люди. Эти различия вызывают тревогу: если мыши и крысы постоянно борются с холодом, а люди этого не делают, не искажает ли это исследования метаболизма, ожирения и новых лекарств?

Не широкая полоса комфорта, а одна «сладкая точка»

Чтобы разобраться в этом, исследователи тщательно измеряли, сколько энергии используют мыши и крысы, сколько они съедают, насколько активны и какая у них температура ядра тела, пока температура в комнате постепенно повышалась с 22 °C до 35 °C. Вместо того чтобы найти широкую, плоскую «полосу комфорта», где энергозатраты минимальны, они обнаружили более четкую картину: у обоих видов есть термонейтральная точка — узкая температура, при которой затраты энергии на согревание минимальны. Ниже этой точки энергозатраты растут, потому что животным нужно генерировать дополнительное тепло; выше неё повышается температура ядра, что свидетельствует о тепловом напряжении, а не о комфорте. Для мышей эта «сладкая точка» лежит около 30–32 °C; для крыс — около 30 °C.

Тепловой стресс проявляется в потере аппетита и веса

На первый взгляд более тёплое содержание может показаться гуманным и более похожим на человеческие условия, поскольку оно снижает потребность в защите от холода. Но выше примерно 30 °C у мышей и крыс появились явные признаки теплового стресса: повышалась температура тела, они стали есть меньше, менялись дыхательные паттерны в сторону увеличения окисления жиров, и животные теряли вес. У крыс — особенно у тех, что были ожиревшими вследствие высокожировой диеты — повышение температуры до 31–32 °C переносилось плохо; некоторые животные не могли безопасно оставаться в таких условиях. Когда ожиревшим крысам при 30 °C ввели препарат, стимулирующий термогенез в бурой жировой ткани, их температура тела так сильно поднялась, что эксперимент пришлось прекратить, что подчёркивает, насколько близко они уже находились к своим тепловым пределам.

Жировая прослойка — не тёплая шуба

Интуитивно можно предположить, что более толстые животные лучше изолированы от холода, как люди с большим количеством жира иногда лучше переносят холодную воду. Анализируя, как менялись покоящиеся энергозатраты с температурой, авторы могли оценить потери тепла всего тела, меру изоляции. Удивительно, но они обнаружили мало различий между худыми и ожиревшими животными: дополнительный жир существенно не снижал потери тепла ни у мышей, ни у крыс. Их мех, размер тела и способность изменять кровоток к коже, по-видимому, играют большую роль, чем толщина жирового слоя, по крайней мере в изученных диапазонах.

Выбор правильной температуры для лучшей науки

Для исследователей главный вывод состоит в том, что ни мыши, ни крысы не имеют широкой, похожей на человеческую зоны термического комфорта. Вместо этого у них есть узкая термонейтральная точка, и содержание их значительно холоднее или теплее изменяет их метаболизм, аппетит и температуру тела. Авторы утверждают, что поддержание температуры около 28–29 °C для обоих видов является практичным компромиссом: это значительно снижает дополнительную энергию, которую им приходится тратить на согревание, и при этом избегает теплового стресса, который проявляется при достижении и превышении 30 °C. Для читателей это означает, что такой, казалось бы, бытовой фактор, как лабораторный термостат, может сильно влиять на то, насколько хорошо исследования на грызунах моделируют биологию человека — и что его тщательная настройка может повысить надёжность и значимость экспериментов, в конечном счёте направляющих лечение человека.

Цитирование: Jacobsen, J.M., Pedersen, K., Vydrová, M. et al. Neither rats nor mice have a broad thermoneutral zone: implications for physiological studies. Commun Biol 9, 256 (2026). https://doi.org/10.1038/s42003-026-09534-w

Ключевые слова: термонейтральность, энергозатраты, модели грызунов, температура окружающей среды, тепловой стресс