FDG micro-PET/CT ile Fare Brown Fat Fonksiyonel Görüntüleme
Summary
Fare kahverengi adipoz doku (BAT) işlevsel görüntüleme için bir yöntem olup BAT 18F-Florodeoksiglukoz soğuk-uyarılmış alımı (FDG) invaziv olmayan standart bir protokol micro-PET/CT ile değerlendirilmiştir olduğu tarif edilmektedir. Bu yöntem, fare modellerinde BAT faaliyetlerinde farklılıkları tespit etmek için sağlam ve hassastır.
Abstract
Kahverengi yağ dokusu (BAT) ayrık konumu ve zengin vaskülarizasyon ve mitokondri yüksek yoğunluk nedeniyle kahverengi-kırmızı renkli beyaz yağ dokusu (WAT) farklıdır. BAT enerji tüketimi ve non-titreme termojenezdeki yeni doğmuş, memelilerde hem de yetişkin 1 önemli bir rol oynar. BAT-aracılı thermogenesis yüksek β adrenerjik reseptör 2, 3 ile ağırlıklı olarak, sempatik sinir sistemi tarafından düzenlenir. Son çalışmalar yetişkin insan BAT faaliyetlerini olumsuz vücut kitle indeksi (VKİ) ve diğer diyabetik parametreleri 4-6 ile ilişkili olduğunu göstermiştir. BAT böylelikle anti-obesity/anti-diabetes terapisi enerji dengesi 6-8 modülasyonu odaklanarak için potansiyel bir hedef olarak öne sürülmüştür. Birkaç soğuk sorgulama tabanlı pozitron emisyon tomografisi (PET) yöntemleri insan BAT 9-13 algılamak için kurulmuş olsa da, görüntüleme ve quantif için standardize protokol aslında yokturfare gibi küçük hayvan modellerinde BAT ication. Burada farelerde BAT fonksiyonel değerlendirmesi için sağlam bir PET / BT görüntüleme yöntemi açıklanmaktadır. Kısaca, yetişkin C57BL/6J fareler, 18 F-Florodeoksiglukoz (FDG) bir doz almış önce 4 saat süreyle açlık koşullarında tedavi soğuk vardı. Fareler bir ilave saat sonrası FDG enjeksiyon için soğuk olarak kalmış ve daha sonra küçük bir hayvan adanmış micro-PET/CT sistemi ile tarandı. Kazanılmış PET görüntülerinde anatomik başvuruları için BT görüntüleri ile birlikte tescil ve BAT faaliyet sunmak interskapular BAT alanda FDG tutulumu için analiz edildi. Bu soğuk muamele standardize ve görüntüleme protokol farmakolojik faaliyetler sırasında test BAT ile onaylanmıştır, örneğin, β-adrenoseptör 14, 15 propranolol antagonist, agonist ya da β3 BRL37344 16 tarafından geliştirilmiş BAT aktivasyon işlemi ile bastırılmış BAT aktivasyonu. Yöntem desburada açıklanan şekilde değiştirin BAT aktivitesini düzenleyen, ya da gen / çeşitli klinik öncesi ve temel araştırmalar BAT geliştirilmesi ve düzenlenmesi dahil olan yollar belirlemek için ilaç / bileşiklerin taranması için kullanılabilir.
Protocol
Representative Results
Discussion
Bu çalışmada, bir micro-PET/CT-based görüntüleme yöntemi sadece bir soğuk işleme ve 18 F-FDG ticari olarak mevcut bir enjeksiyon gerektirir yetişkin farelerde BAT aktiviteleri tespit etmek için geliştirilmiştir. Tüm prosedürü bir tedavi ve bütün hayvanların tedavi ve görüntülü kadar her 30 dakikada başlar görüntüleme sırasını izleyerek bir gün içinde yapılabilir. Anlatılan deney koşulları altında, 10 fareler (5 fare ya da 2 grup) toplam tek bir görüntüleme sistemi ile a…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Yazarlar bu yöntem geliştirme konusundaki yorumlar yararlı ve teknik destek için Laura Diaz, Kevin Phillips, Willa A. Hsueh ve Kral C. Li teşekkür etmek istiyorum.
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).
