La détermination de métabolisme du glucose Kinetics L'utilisation<sup> 18</sup> F-FDG-PET Micro / CT
Summary
This study describes a protocol that uses 18F-FDG and positron emission tomography/computed tomography (PET/CT) imaging, together with kinetic modelling, to quantify the in vivo, real-time uptake of 18F-FDG into tissues.
Abstract
This paper describes the use of 18F-FDG and micro-PET/CT imaging to determine in vivo glucose metabolism kinetics in mice (and is transferable to rats). Impaired uptake and metabolism of glucose in multiple organ systems due to insulin resistance is a hallmark of type 2 diabetes. The ability of this technique to extract an image-derived input function from the vena cava using an iterative deconvolution method eliminates the requirement of the collection of arterial blood samples. Fitting of tissue and vena cava time activity curves to a two-tissue, three compartment model permits the estimation of kinetic micro-parameters related to the 18F-FDG uptake from the plasma to the intracellular space, the rate of transport from intracellular space to plasma and the rate of 18F-FDG phosphorylation. This methodology allows for multiple measures of glucose uptake and metabolism kinetics in the context of longitudinal studies and also provides insights into the efficacy of therapeutic interventions.
Introduction
Le but de cette étude était de développer une tomographie par émission de positons / tomodensitométrie (PET / CT) sur la base de la méthodologie de quantifier in vivo, l' absorption en temps réel de glucose dans le flux sanguin dans les tissus spécifiques chez la souris. Ceci a été réalisé en utilisant 18 fluorodésoxyglucose marqué au F (FDG) pour mesurer l' absorption du glucose et la modélisation cinétique pour estimer les taux de 18 fixation F-FDG à partir du plasma vers l'espace intracellulaire, la vitesse de transport de l' espace intracellulaire à plasma et le taux de 18 phosphorylation F-FDG.
Chez les rongeurs, 18 F-FDG a été utilisé dans l'évaluation préclinique de nombreux traitements contre le cancer 1, les études de la progression tumorale 2 et le métabolisme de la tumeur 3 ainsi que l' imagerie des dépôts de graisse brune 4, neuroinflammation 5 et le métabolisme du cerveau 6 </sup>.
Les méthodes traditionnelles utilisées pour examiner le tissu absorption spécifique du glucose chez les souris et les rats () impliquent généralement un traitement avec du 2-désoxyglucose radiomarqué soit avec 3 H ou 14 C suivie de l' euthanasie, recueil de tissu et la mesure de la radioactivité dans chaque tissu 7. L'utilisation de la TEP / CT permet de déterminer non invasive de l'absorption du glucose et le métabolisme dans plusieurs organes et régions simultanément d'animaux vivants. En outre, comme l'euthanasie n'est pas une exigence, cette technique peut être utilisée dans des études longitudinales.
Diabète de type 2 (DT2) est caractérisé par un métabolisme du glucose perturbé et l' hyperglycémie secondaire à réactivité réduite des tissus à l' insuline (résistance à l'insuline) et l'incapacité des cellules ß pancréatiques pour produire des quantités suffisantes d'insuline 8. L'analyse cinétique de l'absorption du glucose et le métabolisme peut fournir des informations importantes surle mécanisme d'action et l'efficacité des interventions thérapeutiques ainsi que de permettre la surveillance avancée de la progression de la maladie.
Protocol
Representative Results
Discussion
Le protocole décrit ici représente un solide, méthode non invasive pour déterminer la cinétique de l'absorption du glucose à partir du flux sanguin dans le tissu et le métabolisme ultérieur chez la souris.
La souris db / db est un est un modèle animal bien établi du diabète de type 2 14 qui a été largement utilisé pour évaluer la résistance à l'insuline et les interventions pertinentes. Toutefois, des études antérieures ont seulement l' …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This work was supported by a National Imaging Facility Subsidised Access Grant to BJC, a National Health and Medical Research Council of Australia program grant (482800) to KAR and PJB. The authors would like to thank Andrew Arthur, Hasar Hazme and Marie-Claude Gregoire for support in developing this method.
Materials
| PET/CT Scanner | Siemens | Inveon | |
| 18F-FDG | PETNET Solutions | ||
| Isoflurane | Pharmachem | ||
| 30 guage needle | BD | 305106 | |
| PMOD modelling software | PMOD Technologies | ||
| BKS.Cg-Dock7m +/+ Leprdb/J mice | Jackson Laboratory | 000642 | |
| Human insulin | Sigma-Aldrich |
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