وظيفية التصوير الشحوم البنية في الفئران مع micro-PET/CT FDG
Summary
ووصف طريقة التصوير الوظيفي للأنسجة الدهنية الماوس البني (BAT) التي حفزت الباردة 18F-امتصاص Fluorodeoxyglucose (FDG) في BAT هو غير جراحية المقررة مع بروتوكول micro-PET/CT موحدة. هذه الطريقة هي قوية وحساسة للكشف عن الاختلافات في الأنشطة BAT في نماذج الماوس.
Abstract
براون النسيج الشحمي (BAT) يختلف عن الأنسجة الدهنية البيضاء (WAT) من خلال موقعها منفصلة واللون البني والاحمر بسبب الأوعية الدموية الغنية وكثافة عالية من الميتوكوندريا. BAT يلعب دورا رئيسيا في استهلاك الطاقة وتوليد الحرارة غير يرتجف في الثدييات حديثي الولادة وكذلك الكبار 1. ودرجة عالية من التنظيم BAT بوساطة ثيرموغينيسيس من الجهاز العصبي الودي، في الغالب عن طريق مستقبلات الأدرينالية β 2، 3. وقد أظهرت الدراسات الحديثة أن ترتبط سلبيا على الأنشطة البشرية في البالغين BAT مع مؤشر كتلة الجسم (BMI) وغيرها من المعلمات السكري 4-6. وهكذا تم BAT كما اقترح هدفا محتملا لanti-obesity/anti-diabetes العلاج التي تركز على تعديل ميزان الطاقة من 6-8. في حين وضعت العديد من التحديات القائمة على التصوير المقطعي بوزيترون الانبعاثات الباردة (PET) للكشف عن أساليب BAT الإنسان 9-13، ليس هناك اي بروتوكول موحد للتصوير وquantification من BAT في نماذج الحيوانات الصغيرة مثل الفئران. نحن هنا وصف الأسلوب قوية التصوير PET / CT لتقييم وظيفي أفضل التقنيات المتاحة في الفئران. لفترة وجيزة، وكانت الفئران الكبار C57BL/6J الباردة في ظل ظروف الصيام علاج لمدة 4 ساعات قبل أن تلقى جرعة واحدة من 18 F-Fluorodeoxyglucose (FDG). وظلت الفئران في البرد لمدة ساعة إضافية حقن FDG آخر، ومن ثم مسحها مع نظام الصغيرة micro-PET/CT الحيوان مخصص. كانت الصور PET المكتسبة شارك في تسجيل مع الصور التشريحية CT للحصول على مراجع وتحليلها لامتصاص FDG في منطقة بين الكتفين إلى تقديم BAT BAT النشاط. تم التحقق من صحة هذه المعاملة الباردة موحدة وبروتوكول التصوير من خلال أنشطة BAT اختبار خلال التدخلات الدوائية، على سبيل المثال، تفعيل BAT قمعها من قبل معاملة β-الأدرينية خصم بروبرانولول 14، 15، أو تفعيل BAT المعززة β3 ناهض BRL37344 16. أسلوب قصريمكن تطبيقها هنا صفه ب للكشف عن المخدرات / المركبات التي تعدل النشاط BAT، أو لتحديد الجينات / مسارات التي تشارك في تطوير وتنظيم BAT في مختلف الدراسات قبل السريرية والأساسية.
Protocol
Representative Results
Discussion
في هذه الدراسة تم تطوير أسلوب التصوير للكشف عن الأنشطة micro-PET/CT-based BAT في الفئران البالغة التي تتطلب مجرد علاج البرد وحقنة واحدة من المتاحة تجاريا 18 F-FDG. ويمكن أن يتم هذا الإجراء كله في يوم واحد بعد العلاج والذي يبدأ تسلسل التصوير كل 30 دقيقة حتى يتم التعامل مع جميع ?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
فإن الكتاب أود أن أشكر لورا دياز، كيفن فيليبس، ويلا هسويه A.، والملك لى C. على دعمهم مفيدة التعليقات والتقنية في تطوير هذه الطريقة.
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 |
References
- 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).
