Method Article

Visualización y cuantificación de tejidos adiposos marrones y beige en ratones utilizando [18F]FDG Micro-PET/MR Imaging

DOI:

10.3791/62460

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July 1st, 2021

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1State Key Laboratory of Pharmaceutical Biotechnology, The University of Hong Kong, 2Department of Medicine, Li Ka Shing Faculty of Medicine, The University of Hong Kong, 3Department of Diagnostic Radiology, Li Ka Shing Faculty of Medicine, The University of Hong Kong, 4School of Biomedical Sciences, Institute of Vascular Medicine, Chinese University of Hong Kong

In This Article

Summary

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Imágenes funcionales y cuantificación de depósitos adiposos termogénicos en ratones utilizando un enfoque basado en imágenes micro-PET / MR.

Abstract

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Los adipocitos marrones y beige ahora se reconocen como posibles objetivos terapéuticos para la obesidad y los síndromes metabólicos. Los métodos de imágenes moleculares no invasivas son esenciales para proporcionar información crítica sobre estos depósitos adiposos termogénicos. Aquí, el protocolo presenta un método basado en imágenes PET / MR para evaluar la actividad de los adipocitos marrón y beige en el tejido adiposo marrón interescapular de ratón (iBAT) y el tejido adiposo blanco subcutáneo inguinal (iWAT). La visualización y cuantificación de los depósitos adiposos termogénicos se logró utilizando [18F]FDG, el análogo de glucosa no metabolizable, como radiotrazador, cuando se combinó con la información anatómica precisa proporcionada por las imágenes de RM. La imagen PET/MR se realizó 7 días después de que se realizara la aclimatación en frío y la cuantificación de la señal [18F]FDG en diferentes depósitos adiposos para evaluar la movilización relativa de los tejidos adiposos termogénicos. La eliminación de iBAT aumentó sustancialmente la absorción de FDG evocada por frío [18F] en iWAT de los ratones.

Introduction

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En respuesta a las necesidades nutricionales cambiantes, el tejido adiposo sirve como un depósito de energía para adoptar el almacenamiento de lípidos o el modo de movilización para satisfacer las necesidades del cuerpo1. Además, el tejido adiposo también desempeña una función clave en la termorregulación, a través de un proceso llamado termogénesis no temblorosa, también llamada termogénesis facultativa. Esto se logra típicamente por el tejido adiposo marrón (BAT), que expresa un nivel abundante de proteína de desacoplamiento de la membrana mitocondrial proteína 1 (UCP1). Como portador de protones, UCP1 genera calor al desacoplar el transporte....

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Protocol

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El protocolo que se describe a continuación sigue las pautas de cuidado animal de la Universidad de Hong Kong. Los animales utilizados en el estudio fueron ratones C57BL / 6J de 8 semanas de edad.

1. Procedimientos quirúrgicos en animales y desafío al frío

  1. Realizar disección interescapular BAT (iBAT).
    1. Anestesiar a los ratones mediante inyección intraperitoneal de ketamina/xilazina (100 mg/kg de ketamina de peso corporal y 10 mg/kg de xilazina de peso corporal). Después de la anestesia, afeite el pelo del ratón desde el cuello hasta justo debajo de las escápulas.
    2. Coloque los ratones en la almohadilla térmica desp....

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Results

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Tres grupos de ratones (n = 3 por grupo) se sometieron a imágenes micro-PET / MR en este estudio, donde fueron alojados en termoneutralidad (30 ° C) o frío (6 ° C) durante 7 días. A un grupo de ratones (n = 3) se les extirpó el iBAT (iBATx) antes del tratamiento con frío (Figura 1A). Este método condujo a una alteración de la actividad del tejido adiposo blanco en los tres ratones. En particular, se observó un aumento notable en la captación de [18F]FDG en iWAT utilizando imágenes.......

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Discussion

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En este estudio, se describió una imagen basada en PET / MR y cuantificación del tejido adiposo marrón y beige funcional en animales pequeños. Este método utiliza el análogo de glucosa no metabolizable [18F]FDG como biomarcador de imagen para identificar los tejidos adiposos con alta demanda de glucosa de una manera no invasiva. La RM ofrece un buen contraste de tejidos blandos y puede diferenciar mejor los tejidos grasos adiposos de los tejidos blandos y músculos vecinos. Cuando se combina con PET, esto permi.......

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Disclosures

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Los autores no tienen conflictos de intereses que revelar.

Acknowledgements

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Agradecemos el apoyo de la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China (NSFC) - Excellent Young Scientists Fund (Hong Kong y Macao) (81922079), Hong Kong Research Grants Council General Research Fund (GRF 17121520 y 17123419) y Hong Kong Research Grants Council Collaborative Research Fund (CRF C7018-14E) para experimentos de imágenes en animales pequeños.

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Solución salina estéril al 0,9%BBraunCloruro de sodio al 0,9% infusión intravenosa, 500 mL
Jeringa de 5 mLTerumoSS05LJeringa de 5 mL Luer Lock
DosificadorBiodexAtomlab 500
Lubricante ocularAlcon DuratearsPomada lubricante ocular estéril, 3,5 g
Jeringa de insulinaTerumo10ME2913Jeringa de insulina de 1 mL con aguja
Software InterView FusionMedisoVersión 3.03Software de posprocesamiento y análisis de imágenes
IsofluranoChanelle PharmaIso-Vet, anestésico inhalatorio, 250 mL
KetaminaAlfasan International B.V.HK-37715 Solución inyectable deketamina al 10%, 10 mL
Oxígeno médicoLinde Gas comprimido HKO101-HR, pureza del 99,5%
MetacamBoehringer Ingelheim5 mg/mL Meloxicam solución inyectable para perros y gatos, 10 mL
nanoScan Escáner PET/MR Mediso3 Tesla MR
Nucline nanoScan softwareMedisoversión 3.0Scanner software de manejo
Pinzas para bobinarReflex 7203-1007mm Pinzas para bobinar de acero inoxidable, 20 pinzas
XylazineAlfasan International B.V.HK-56179Solución inyectable de xilacina al 2%, 30 mL

References

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  1. Rosen, E. D., Spiegelman, B. M. What we talk about when we talk about fat. Cell. 156 (1-2), 20-44 (2014).
  2. Cannon, B., Brown Nedergaard, J. adipose tissue: function and physiological significance. Physiological Review. 84 (1), 277-359 (2004).
  3. Jal Wu,, et al.

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Brown Adipose TissueBeige Adipose TissuePET MR Imaging18F FDG UptakeThermogenic AdipocytesCold AcclimationInterscapular Brown FatInguinal White FatMouse ImagingAdipocyte Quantification

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