הדמיה תפקודית של שומן חום בעכברים עם FDG micro-PET/CT
Summary
שיטה של הדמיה תפקודית של רקמת שומן חום עכבר (BAT) מתוארת שבספיגה קרה מגורה-18F של-fluorodeoxyglucose (FDG) בBAT היא הלא פולשני הוערך עם פרוטוקול micro-PET/CT טופל. שיטה זו היא חזקה ורגישה כדי לזהות הבדלים בפעילות BAT במודלים של עכברים.
Abstract
רקמת שומן חום (BAT) שונה מרקמת שומן לבנה (WAT) על ידי מיקומה הדיסקרטי וצבע חום אדום עקב יצירת כלי דם עשיר וצפיפות גבוהה של המיטוכונדריה. BAT ממלא תפקיד מרכזי בהוצאה אנרגטית ולא רועד התרמוגנזה ביונקי יילוד, כמו גם את מבוגרי 1. התרמוגנזה BAT בתיווך היא פיקוח הדוק על ידי מערכת העצבים הסימפתטית, בעיקר דרך רצפטור β adrenergic 2, 3. מחקרים שנעשו לאחרונה הראו כי פעילות BAT במבוגרי אדם מתואמת שלילית עם מדד מסת גוף (BMI) ופרמטרים אחרים סוכרתיים 4-6. BAT יש לכן הוצע כמטרה פוטנציאלית לטיפול anti-obesity/anti-diabetes מתמקד בויסות מאזן האנרגיה 6-8. בעוד כמה שיטות קרות אתגר מבוסס טומוגרפיה פוזיטרונים (PET) שהוקמו לאיתור BAT האנושי 9-13, אין למעשה שום פרוטוקול סטנדרטי להדמיה וquantification של BAT במודלים של בעלי חיים קטנים כגון עכברים. כאן אנו מתארים שיטת PET / CT חזקה הדמיה להערכה תפקודית של BAT בעכברים. בקצרה, עכברי C57BL/6J הבוגרים היו מטופלים בתנאי צום למשך תקופה של 4 שעות לפני שקבלנו מנה אחת של 18-F-fluorodeoxyglucose (FDG) קרים. העכברים נשארו בקור לזריקה אחת נוספת שעה לאחר FDG, ולאחר מכן סרקו עם מערכת ייעודית micro-PET/CT בעלי חיים קטנות. דימויי PET נרכשו היו שותף רשום-עם תמונות CT עבור הפניות אנטומיים ונותח לספיגת FDG באזור BAT interscapular להציג פעילות BAT. זה קר טיפול פרוטוקול הדמיה סטנדרטית ואומת באמצעות פעילויות BAT בדיקות במהלך התערבויות תרופתיות, למשל, הפעלת BAT מדוכא על ידי הטיפול באנטגוניסט β-adrenoceptor propranolol 14, 15, או הפעלת BAT המשופרת ידי β3 אגוניסט BRL37344 16. שיטת described כאן יכול להיות מיושם על מסך לסמים / תרכובות המווסתים את פעילות BAT, או לזיהוי גנים / מסלולים המעורבים בפיתוח ורגולציה BAT במחקרים פרה ובסיסיים שונים.
Protocol
Representative Results
Discussion
במחקר זה שיטת הדמית micro-PET/CT-based פותחה לאיתור פעילויות לחבוט בעכברים בוגרים שפשוט דורשת טיפול בקור וזריקה אחת של מסחרי 18 F-FDG זמינה. ההליך כולו יכול להיעשות ביום אחד לאחר טיפול ורצף הדמיה שמתחיל כל 30 דקות עד שכל חי מטופלות וצלמו. על פי תנאי הניסוי המתואר, בסך הכל 10 ע?…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
המחברים מבקשים להודות לאורה דיאז, קווין פיליפס, הווילה וא Hsueh, ומלך ג לי לתמיכה טכנית והערות המועילות שלהם בפיתוח בשיטה זו.
Materials
| Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments (optional) |
| Micro-PET/CT Imaging System | Siemens Medical Solutions USA, Inc. | Inveon Dedicated PET System and Inveon Multimodality CT/SPECT System (docked) | |
| Propranolol | Sigma | P0884 | |
| BRL 37344 | Sigma | B169 | |
| 18F-FDG | Cyclotope Inc. | ||
| C57BL/6J Male Mice | Jackson Laboratory | 000664 | 3-4 months old |
Referências
- Cypess, A. M., Kahn, C. R. The role and importance of brown adipose tissue in energy homeostasis. Curr. Opin. Pediatr. 22, 478-484 (2010).
- Cannon, B., Nedergaard, J. Brown adipose tissue: function and physiological significance. Physiol. Rev. 84, 277-359 (2004).
- Collins, S., Surwit, R. S. The beta-adrenergic receptors and the control of adipose tissue metabolism and thermogenesis. Recent Prog. Horm. Res. 56, 309-328 (2001).
- Ouellet, V., et al. Outdoor temperature, age, sex, body mass index, and diabetic status determine the prevalence, mass, and glucose-uptake activity of 18F-FDG-detected BAT in humans. J. Clin. Endocrinol. Metab. 96, 1115-1125 (2011).
- Cypess, A. M. Identification and importance of brown adipose tissue in adult humans. N. Engl. J. Med. 360, 1509-1517 (2009).
- Fruhbeck, G., Becerril, S., Sainz, N., Garrastachu, P., Garcia-Velloso, M. J. BAT: a new target for human obesity. Trends Pharmacol. Sci. 30, 387-396 (2009).
- Cypess, A. M., Kahn, C. R. Brown fat as a therapy for obesity and diabetes. Curr. Opin. Endocrinol. Diabetes Obes. 17, 143-149 (2010).
- Virtanen, K. A., et al. Functional brown adipose tissue in healthy adults. N. Engl. J. Med. 360, 1518-1525 (2009).
- van Marken Lichtenbelt, W. D., et al. Cold-activated brown adipose tissue in healthy men. N. Engl. J. Med. 360, 1500-1508 (2009).
- Cohade, C., Mourtzikos, K. A., Wahl, R. L. “USA-Fat”: prevalence is related to ambient outdoor temperature-evaluation with 18F-FDG PET/CT. J. Nucl. Med. 44, 1267-1270 (2003).
- Garcia, C. A. Reduction of brown fat 2-deoxy-2-[F-18]fluoro-D-glucose uptake by controlling environmental temperature prior to positron emission tomography scan. Mol. Imaging Biol. 8, 24-29 (2006).
- Saito, M. High incidence of metabolically active brown adipose tissue in healthy adult humans: effects of cold exposure and adiposity. Diabetes. 58, 1526-1531 (2009).
- Agrawal, A., Nair, N., Baghel, N. S. A novel approach for reduction of brown fat uptake on FDG PET. Br. J. Radiol. 82, 626-631 (2009).
- Soderlund, V., Larsson, S. A., Jacobsson, H. Reduction of FDG uptake in brown adipose tissue in clinical patients by a single dose of propranolol. Eur. J. Nucl. Med. Mol. Imaging. 34, 1018-1022 (2007).
- Zhao, J., Cannon, B., Nedergaard, J. Thermogenesis is beta3- but not beta1-adrenergically mediated in rat brown fat cells, even after cold acclimation. Am. J. Physiol. 275, 2002-2011 (1998).
- Rowland, D. J., Garbow, J. R., Laforest, R., Snyder, A. Z. Registration of [18F]FDG microPET and small-animal MRI. Nucl. Med. Biol. 32, 567-5672 (2005).
