Name: Cerenkov Luminescence imagerie de Interscapular le tissu adipeux brun (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-10-07T13:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 28 s
Description: Découvrez l'imagerie par luminescence Cerenkov pour visualiser le tissu adipeux brun interscapulaire chez la souris avec F 18 FDG. Cette méthode rapide et accessible permet de surveiller l'activation métabolique in vivo sans équipement PET.

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Les auteurs remercient la société Perkin Elmer pour son soutien à cette publication. Nous remercions également Alana Ross, B.S. pour la relecture de ce manuscrit.

Remarque: Toutes les études sur les animaux devront être effectués dans les protocoles de l&#39;établissement approuvés et les lignes directrices de soins aux animaux. 1 In Vivo CLI imagerie BAT 18 F-FDG 1.1 Contexte Imaging: <ol><li> Avant injection de 18 F-FDG, placer quatre souris nude dans une chambre d&#39;induction qui a été équilibrée avec de l&#39;isoflurane relié à l&#39;oxygène pendant 5 minutes pour induire une anesthésie. Ensuite, placer les quatre souris anesthésiées dans l&#39;appareil de formation d&#39;image. </li><li> Acquérir l&#39;image d&#39;arrière-plan avec les paramètres suivants: Open filtre, f = 1, bin = 8, FOV = D, et le temps d&#39;exposition = 120 s, température de l&#39;étage = 37 ° C. </li></ol> 1.2 BAT imagerie avec 18 F-FGD: <ol><li> Injecter la souris anesthésiée avec 280 pCi de 18 F-FDG dans du PBS par voie intraveineuse dans la veine de la queue. Après l&#39;injection, les souris revenir à une cage équipée avec de la nourriture et de l&#39;eau. Remarque: Il est nécessaire à injecter par voie intraveineuse 18 F-FDG pour atteindre un contraste décent autour de la zone de BAT. Seulement un très faible contraste peut être vu avec la même quantité de 18 F-FDG si une injection intrapéritonéale est utilisé. </li><li> Acquérir des images CLI à 30, 60 et 120 min après l&#39;injection de 18 F-FDG avec les mêmes paramètres que l&#39;imagerie d&#39;arrière-plan (étape 1.1.2). Pour chaque session d&#39;imagerie, permet 5 min pour la réintroduction de l&#39;anesthésie. </li><li> Pour quantifier le rapport signal sur bruit (S / N), utiliser l&#39;interface du logiciel d&#39;imagerie de tirer deux ROI de taille égale de l&#39;ellipse sur la BAT interscapulaire et une zone adjacente à la MTD (zone de référence) (figure 1b). </li></ol> 1.3 Validation de la Source CLI: <ol><li> Anesthetize quatre souris et injecter la souris avec 280 pCi de 18 F-FDG par voie intraveineuse. </li><li> Sacrifice des souris 60 min après l&#39;injection de 18 F-FDG par injection de pentobarbital sodique (200 mg / kg, IP). Retirez délicatement le skin de la région interscapulaire. Image toutes les souris avec les mêmes paramètres que ci-dessus (1.1.2), dans le même temps (figure 2a). </li><li> Retirez délicatement le tissu adipeux blanc interscapulaire (WAT) et BAT, puis l&#39;image des souris disséquées avec les mêmes paramètres (Figure 2b). </li><li> A partir des images CLI, calculer la contribution de BAT en utilisant deux ROI à l&#39;équation suivante: R (BAT) = (CLI un b -cli) (BAT) / (CLI un b -cli) (BAT-retiré), où le retour sur investissement est une région interscapulaire de la ROI et de b est de la zone de référence (Figure 2b). </li></ol> 2. BAT Imaging Application 2.1 Surveillance activation avec NE <ol><li> Divisez la souris nude en deux groupes (n = 4 chacun). </li><li> Injecter un groupe avec la noradrénaline (NA) (50 pi, 10 mM) par voie intrapéritonéale. Utilisez le second groupe comme un contro non activél. Après 30 min, anesthésier les deux groupes avec de l&#39;isoflurane pendant 5 minutes, et ensuite injecter par voie intraveineuse à chaque souris 18 F-FDG (220 uCi). Remarque: L&#39;injection intrapéritonéale de NE devrait être de 30 min avant le 18 F-FDG injection pour éviter l&#39;agitation de façon spectaculaire les souris. </li><li> L&#39;image de la souris 60 min après l&#39;injection de 18 F-FDG à l&#39;aide des mêmes paramètres que les protocoles ci-dessus. </li></ol> Activation 2.2 de suivi de l&#39;exposition au froid <ol><li> Mesurer la température du corps des souris dans la chambre froide avec un thermomètre rectal. Les températures devraient être d&#39;environ 30 ° C. </li><li> L&#39;image de la souris 60 min après l&#39;injection de 18 F-FDG en utilisant les mêmes paramètres d&#39;imagerie que les protocoles ci-dessus. Utilisation des souris qui sont conservées à température ambiante (25 ° C) que les contrôles et les images avec la même. </li><li> Pour une étude d&#39;exposition au froid, placer les souris dans une chambre froide (4 ° C) pendant 4 heures avant l&#39;injection de 18 F-FDG et retourner le mla glace de la chambre froide après chaque session de formation d&#39;image et après récupération de l&#39;anesthésie. </li><li> les paramètres que ci-dessus. </li></ol> 2.3 Surveillance désactivation des MTD Dans longue anesthésie <ol><li> Pendant longtemps, l&#39;anesthésie (60 - 70 min), injecter par voie intrapéritonéale avec la kétamine / xylazine et de les garder sous anesthésie pour 60 - 70 min à température ambiante. </li><li> Une fois que les souris sont anesthésiées, injecter 18 F-FDG (220 pCi) par voie intraveineuse via la veine caudale. </li><li> L&#39;image de la souris 60 min après l&#39;injection de 18 F-FDG en utilisant les mêmes paramètres que les protocoles ci-dessus. </li></ol> 3. Déconvolution spectrale et multispectrales Cerenkov luminescence études de tomographie <ol><li> Anesthésier une souris pendant 5 minutes, et ensuite injecter 300 pCi 18 F-FDG par voie intraveineuse. L&#39;acquisition d&#39;images multispectrales de 60 min après le 18 F-FDG injection à partir de la face dorsale de l&#39;animal avec les paramètres suivants: f = 1, 16 = bin, acquisitiontemps = 300 secondes par filtre, filtres d&#39;émission = 580, 600, 620, 640, 660 et 680 nm. </li><li> Effectuer déconvolution spectrale avec Vivre logiciels d&#39;imagerie 4.3.1 et sélectionnez deux composants (MTD et les signaux non spécifiques) et unmixing automatique (Figure 4). </li><li> Effectuer la reconstruction 3D selon le procédé rapporté par Kuo et al. 28,43. Intégrer le spectre d&#39;émission Cerenkov dans le modèle de propagation de la lumière diffuse, appliquer la régularisation de Tikhonov dans le NNLS (non négatifs des moindres carrés) l&#39;optimisation des résidus, et générer la tomographie de la surface (qui est utilisé pour l&#39;image 3D recalage) à partir de la formation d&#39;image structure légère (Figure 5 ). Remarque: Pour multispectrale unmixing CLI spectrale et la tomographie, au moins 5 images avec différents filtres sont nécessaires. </li></ol>

<ol><li>Cannon, B., Nedergaard, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Brown+adipose+tissue%3A+function+and+physiological+significance%5BTitle%5D)+AND+%22Physiol.+Rev%22%5BJournal%5D)">Brown adipose tissue: function and physiological significance.</a> Physiol. Rev. 84, 277-359 (2004).</li>
<li>Cypess, A. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Identification+and+importance+of+brown+adipose+tissue+in+adult+humans%5BTitle%5D)+AND+%22New+Eng.+J.+Med%22%5BJournal%5D)">Identification and importance of brown adipose tissue in adult humans.</a> New Eng. J. Med. 360, 1509-1517 (2009).</li>
<li>Nedergaard, J., Bengtsson, T., Cannon, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Unexpected+evidence+for+active+brown+adipose+tissue+in+adult+humans%5BTitle%5D)+AND+%22Amer.+J.+Physiol.+Endocrinol.+Metabolism%22%5BJournal%5D)">Unexpected evidence for active brown adipose tissue in adult humans.</a> Amer. J. Physiol. Endocrinol. Metabolism. 293, 444-452 (2007).</li>
<li>Tseng, Y. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((New+role+of+bone+morphogenetic+protein+7+in+brown+adipogenesis+and+energy+expenditure%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">New role of bone morphogenetic protein 7 in brown adipogenesis and energy expenditure.</a> Nature. 454, 1000-1004 (2008).</li>
<li>Zhang, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cross+talk+between+insulin+and+bone+morphogenetic+protein+signaling+systems+in+brown+adipogenesis%5BTitle%5D)+AND+%22Mol.+Cell.+Biol%22%5BJournal%5D)">Cross talk between insulin and bone morphogenetic protein signaling systems in brown adipogenesis.</a> Mol. Cell. Biol. 30, 4224-4233 (2010).</li>
<li>van Marken Lichtenbelt, W. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cold-activated+brown+adipose+tissue+in+healthy+men%5BTitle%5D)+AND+%22New+Eng.+J.+Med%22%5BJournal%5D)">Cold-activated brown adipose tissue in healthy men.</a> New Eng. J. Med. 360, 1500-1508 (2009).</li>
<li>Zingaretti, M. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+presence+of+UCP1+demonstrates+that+metabolically+active+adipose+tissue+in+the+neck+of+adult+humans+truly+represents+brown+adipose+tissue%5BTitle%5D)+AND+%22FASEB+J%22%5BJournal%5D)">The presence of UCP1 demonstrates that metabolically active adipose tissue in the neck of adult humans truly represents brown adipose tissue.</a> FASEB J. 23, 3113-3120 (2009).</li>
<li>Chen, Y. I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Anatomical+and+Functional+Assessment+of+Brown+Adipose+Tissue+by+Magnetic+Resonance+Imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Obesity%22%5BJournal%5D)">Anatomical and Functional Assessment of Brown Adipose Tissue by Magnetic Resonance Imaging.</a> Obesity. 20, 1519-1526 (2012).</li>
<li>Chen, Y. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measurement+of+human+brown+adipose+tissue+volume+and+activity+using+anatomic+MR+imaging+and+functional+MR+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Nucl.+Med%22%5BJournal%5D)">Measurement of human brown adipose tissue volume and activity using anatomic MR imaging and functional MR imaging.</a> J. Nucl. Med. 54, 1584-1587 (2013).</li>
<li>Bostrom, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+PGC1-alpha-dependent+myokine+that+drives+brown-fat-like+development+of+white+fat+and+thermogenesis%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">A PGC1-alpha-dependent myokine that drives brown-fat-like development of white fat and thermogenesis.</a> Nature. 481, 463-468 (2012).</li>
<li>Yoneshiro, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Age-related+decrease+in+cold-activated+brown+adipose+tissue+and+accumulation+of+body+fat+in+healthy+humans%5BTitle%5D)+AND+%22Obesity%22%5BJournal%5D)">Age-related decrease in cold-activated brown adipose tissue and accumulation of body fat in healthy humans.</a> Obesity. 19, 1755-1760 (2011).</li>
<li>Mattson, M. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Perspective%3A+Does+brown+fat+protect+against+diseases+of+aging%5BTitle%5D)+AND+%22Ageing+Res.+Rev%22%5BJournal%5D)">Perspective: Does brown fat protect against diseases of aging.</a> Ageing Res. Rev. 9, 69-76 (2010).</li>
<li>Stephens, M., Ludgate, M., Rees, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Brown+fat+and+obesity%3A+the+next+big+thing%5BTitle%5D)+AND+%22Clin.+endocrinol%22%5BJournal%5D)">Brown fat and obesity: the next big thing.</a> Clin. endocrinol. 74, 661-670 (2011).</li>
<li>Harms, M., Seale, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Brown+and+beige+fat%3A+development%2C+function+and+therapeutic+potential%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Med%22%5BJournal%5D)">Brown and beige fat: development, function and therapeutic potential.</a> Nat. Med. 19, 1252-1263 (2013).</li>
<li>Farmer, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Obesity%3A+Be+cool%2C+lose+weight%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Obesity: Be cool, lose weight.</a> Nature. 458, 839-840 (2009).</li>
<li>Inokuma, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Uncoupling+protein+1+is+necessary+for+norepinephrine-induced+glucose+utilization+in+brown+adipose+tissue%5BTitle%5D)+AND+%22Diabetes%22%5BJournal%5D)">Uncoupling protein 1 is necessary for norepinephrine-induced glucose utilization in brown adipose tissue.</a> Diabetes. 54, 1385-1391 (2005).</li>
<li>Isler, D., Hill, H. P., Meier, M. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Glucose+metabolism+in+isolated+brown+adipocytes+under+beta-adrenergic+stimulation.+Quantitative+contribution+of+glucose+to+total+thermogenesis%5BTitle%5D)+AND+%22Biochem.+J%22%5BJournal%5D)">Glucose metabolism in isolated brown adipocytes under beta-adrenergic stimulation. Quantitative contribution of glucose to total thermogenesis.</a> Biochem. J. 245, 789-793 (1987).</li>
<li>Robertson, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optical+imaging+of+Cerenkov+light+generation+from+positron-emitting+radiotracers%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Med.+Biol%22%5BJournal%5D)">Optical imaging of Cerenkov light generation from positron-emitting radiotracers.</a> Phys. Med. Biol. 54, 355-365 (2009).</li>
<li>Spinelli, A. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cerenkov+radiation+allows+in+vivo+optical+imaging+of+positron+emitting+radiotracers%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Med.+Biol%22%5BJournal%5D)">Cerenkov radiation allows in vivo optical imaging of positron emitting radiotracers.</a> Phys. Med. Biol. 55, 483-495 (2010).</li>
<li>Liu, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Molecular+optical+imaging+with+radioactive+probes%5BTitle%5D)+AND+%22PloS+One%22%5BJournal%5D)">Molecular optical imaging with radioactive probes.</a> PloS One. 5, e9470(2010).</li>
<li>Ran, C., Zhang, Z., Hooker, J., Moore, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+photoactivation+without+%27light%27%3A+use+of+Cherenkov+radiation+to+overcome+the+penetration+limit+of+light%5BTitle%5D)+AND+%22Mol.+Imaging.+Biol%22%5BJournal%5D)">In vivo photoactivation without 'light': use of Cherenkov radiation to overcome the penetration limit of light.</a> Mol. Imaging. Biol. 14, 156-162 (2012).</li>
<li>Dothager, R. S., Goiffon, R. J., Jackson, E., Harpstrite, S., Piwnica-Worms, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cerenkov+radiation+energy+transfer+%28CRET%29+imaging%3A+a+novel+method+for+optical+imaging+of+PET+isotopes+in+biological+systems%5BTitle%5D)+AND+%22PloS+One%22%5BJournal%5D)">Cerenkov radiation energy transfer (CRET) imaging: a novel method for optical imaging of PET isotopes in biological systems.</a> PloS One. 5, e13300(2010).</li>
<li>Ruggiero, A., Holland, J. P., Lewis, J. S., Grimm, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cerenkov+luminescence+imaging+of+medical+isotopes%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Nucl.+Med%22%5BJournal%5D)">Cerenkov luminescence imaging of medical isotopes.</a> J. Nucl. Med. 51, 1123-1130 (2010).</li>
<li>Lewis, M. A., Kodibagkar, V. D., Oz, O. K., Mason, R. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((On+the+potential+for+molecular+imaging+with+Cerenkov+luminescence%5BTitle%5D)+AND+%22Optics+Letters%22%5BJournal%5D)">On the potential for molecular imaging with Cerenkov luminescence.</a> Optics Letters. 35, 3889-3891 (2010).</li>
<li>Mitchell, G. S., Gill, R. K., Boucher, D. L., Li, C., Cherry, S. R. In vivo Cerenkov luminescence imaging: a new tool for molecular imaging. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aMitchell%2C+GS+%22Philosophical+transactions.+Series+A%2C+Mathematical%2C+physical%2C+and+engineering+sciences%22">Philosophical transactions. Series A, Mathematical, physical, and engineering sciences</a>. 369, 4605-4619 (2011).</li>
<li>Thorek, D. L., Ogirala, A., Beattie, B. J., Grimm, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative+imaging+of+disease+signatures+through+radioactive+decay+signal+conversion%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Med%22%5BJournal%5D)">Quantitative imaging of disease signatures through radioactive decay signal conversion.</a> Nat. Med. 19, 1345-1350 (2013).</li>
<li>Holland, J. P., Normand, G., Ruggiero, A., Lewis, J. S., Grimm, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intraoperative+imaging+of+positron+emission+tomographic+radiotracers+using+cerenkov+luminescence+emissions%5BTitle%5D)+AND+%22Mol.+Imaging%22%5BJournal%5D)">Intraoperative imaging of positron emission tomographic radiotracers using cerenkov luminescence emissions.</a> Mol. Imaging. 11, 1-10 (2012).</li>
<li>Spinelli, A. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multispectral+Cerenkov+luminescence+tomography+for+small+animal+optical+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Optics+Express%22%5BJournal%5D)">Multispectral Cerenkov luminescence tomography for small animal optical imaging.</a> Optics Express. 19, 12605-12618 (2011).</li>
<li>Xu, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Proof-of-concept+study+of+monitoring+cancer+drug+therapy+with+cerenkov+luminescence+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Nucl.+Med%22%5BJournal%5D)">Proof-of-concept study of monitoring cancer drug therapy with cerenkov luminescence imaging.</a> J. Nucl. Med. 53, 312-317 (2012).</li>
<li>Liu, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intraoperative+imaging+of+tumors+using+cerenkov+luminescence+endoscopy%3A+a+feasibility+experimental+study%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Nucl.+Med%22%5BJournal%5D)">Intraoperative imaging of tumors using cerenkov luminescence endoscopy: a feasibility experimental study.</a> J. Nucl. Med. 53, 1579-1584 (2012).</li>
<li>Thorek, D. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Positron+lymphography%3A+multimodal%2C+high-resolution%2C+dynamic+mapping+and+resection+of+lymph+nodes+after+intradermal+injection+of+18F-FDG%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Nucl.+Med%22%5BJournal%5D)">Positron lymphography: multimodal, high-resolution, dynamic mapping and resection of lymph nodes after intradermal injection of 18F-FDG.</a> J. Nucl. Med. 53, 1438-1445 (2012).</li>
<li>Xu, Y., Liu, H., Cheng, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Harnessing+the+power+of+radionuclides+for+optical+imaging%3A+Cerenkov+luminescence+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Nucl.+Med%22%5BJournal%5D)">Harnessing the power of radionuclides for optical imaging: Cerenkov luminescence imaging.</a> J. Nucl. Med. 52, 2009-2018 (2011).</li>
<li>Spinelli, A. E., Marengo, M., Calandrino, R., Sbarbati, A., Boschi, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optical+imaging+of+radioisotopes%3A+a+novel+multimodal+approach+to+molecular+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Quart.+J.+Nucl.+Med.+Mol.+Imaging%22%5BJournal%5D)">Optical imaging of radioisotopes: a novel multimodal approach to molecular imaging.</a> Quart. J. Nucl. Med. Mol. Imaging. 56, 280-290 (2012).</li>
<li>Hu, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experimental+Cerenkov+luminescence+tomography+of+the+mouse+model+with+SPECT+imaging+validation%5BTitle%5D)+AND+%22Optics+Express%22%5BJournal%5D)">Experimental Cerenkov luminescence tomography of the mouse model with SPECT imaging validation.</a> Optics Express. 18, 24441-24450 (2010).</li>
<li>Hu, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cerenkov+luminescence+tomography+of+aminopeptidase+N+%28APN%2FCD13%29+expression+in+mice+bearing+HT1080+tumors%5BTitle%5D)+AND+%22Mol.+Imag%22%5BJournal%5D)">Cerenkov luminescence tomography of aminopeptidase N (APN/CD13) expression in mice bearing HT1080 tumors.</a> Mol. Imag. 12, 173-181 (2013).</li>
<li>Zhong, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cerenkov+luminescence+tomography+for+in+vivo+radiopharmaceutical+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Internatl.+J.+Biomed.+Imaging%22%5BJournal%5D)">Cerenkov luminescence tomography for in vivo radiopharmaceutical imaging.</a> Internatl. J. Biomed. Imaging. 2011, 641618(2011).</li>
<li>Zhong, J., Qin, C., Yang, X., Chen, Z., Tian, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fast-specific+tomography+imaging+via+Cerenkov+emission%5BTitle%5D)+AND+%22Mol.+Imaging.+Biol%22%5BJournal%5D)">Fast-specific tomography imaging via Cerenkov emission.</a> Mol. Imaging. Biol. 14, 286-292 (2012).</li>
<li>Kothapalli, S. R., Liu, H., Liao, J. C., Cheng, Z., Gambhir, S. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Endoscopic+imaging+of+Cerenkov+luminescence%5BTitle%5D)+AND+%22Biomed.+Optics+Express%22%5BJournal%5D)">Endoscopic imaging of Cerenkov luminescence.</a> Biomed. Optics Express. 3, 1215-1225 (2012).</li>
<li>Spinelli, A. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((First+human+Cerenkography%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biomed.+optics%22%5BJournal%5D)">First human Cerenkography.</a> J. Biomed. optics. 18, 20502(2013).</li>
<li>Thorek, D. L., Riedl, C., Grimm, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Clinical+Cerenkov+Luminescence+Imaging+of+18F-FDG%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Nucl.+Med%22%5BJournal%5D)">Clinical Cerenkov Luminescence Imaging of 18F-FDG.</a> J. Nucl. Med. 55, 1345-1350 (2014).</li>
<li>Fueger, B. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Impact+of+animal+handling+on+the+results+of+18F-FDG+PET+studies+in+mice%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Nucl.+Med%22%5BJournal%5D)">Impact of animal handling on the results of 18F-FDG PET studies in mice.</a> J. Nucl. Med. 47, 999-1006 (2006).</li>
<li>Zhang, X., Kuo, C., Moore, A., Ran, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+optical+imaging+of+interscapular+brown+adipose+tissue+with+%2818%29F-FDG+via+Cerenkov+luminescence+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22PloS+One%22%5BJournal%5D)">In vivo optical imaging of interscapular brown adipose tissue with (18)F-FDG via Cerenkov luminescence imaging.</a> PloS One. 8, e62007(2013).</li>
<li>Kuo, C., Coquoz, O., Troy, T. L., Xu, H., Rice, B. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Three-dimensional+reconstruction+of+in+vivo+bioluminescent+sources+based+on+multispectral+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Biomed.+Optics%22%5BJournal%5D)">Three-dimensional reconstruction of in vivo bioluminescent sources based on multispectral imaging.</a> J. Biomed. Optics. 12, 024007(2007).</li>
<li>Xu, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Exercise+ameliorates+high-fat+diet-induced+metabolic+and+vascular+dysfunction%2C+and+increases+adipocyte+progenitor+cell+population+in+brown+adipose+tissue%5BTitle%5D)+AND+%22Amer.+J.+Physiol.+Regulatory%2C+integrative+and+comparative+physiology%22%5BJournal%5D)">Exercise ameliorates high-fat diet-induced metabolic and vascular dysfunction, and increases adipocyte progenitor cell population in brown adipose tissue.</a> Amer. J. Physiol. Regulatory, integrative and comparative physiology. 300, 1115-1125 (2011).</li>
</ol>

Publication de cette vidéo-article est pris en charge par la société Perkin Elmer.

Recherche liée aux MTD a été menée pendant plusieurs décennies. Auparavant, il avait été jugé ne pas avoir de pertinence physiologique significative au cours de l&#39;âge adulte humaine 1. BAT Cependant, la récente imagerie TEP clinique à grande échelle avec 18 F-FDG et d&#39;autres enquêtes ont confirmé est toujours présent dans le haut de la poitrine, le cou et d&#39;autres endroits dans les adultes 2,3. Des études récentes ont fortement suggéré que BAT joue un rôle important dans l&#39;obésité et le diabète 2,6. D&#39;autres recherches indiquent également que BAT joue un rôle important au cours du processus de vieillissement 12 et que son activité pourrait être améliorée par l&#39;exercice 10,44. Dans des études cliniques chez l&#39;humain et la recherche préclinique, l&#39;imagerie TEP avec 18F-FDG est la méthode la plus utilisée pour étudier BAT. Toutefois, pour les études sur les animaux précliniques, le PET est généralement beaucoup plus cher que l&#39;imagerie optique. Dans ce protocole, nous démontrons que CLI avec 18 F-FDG peut être appliquée pour optiquement BAT d&#39;imagerie du petit animal. Comme d&#39;autres techniques d&#39;imagerie optique, la limitation de la pénétration de tissu et une faible sensibilité pour cibles profondes sont les limites intrinsèques de CLI 25,32. Néanmoins, récemment, Spinelli et al. Ont démontré que signal CLI décent pourrait être observé avec la profondeur de tissu de 10 mm avec 32 P 28,43, et Thorek et al. a montré que la pénétration de 16 mm peut être obtenu dans les ganglions lymphatiques de patients atteints après injection de 18 F-FDG 39, 40. Par rapport à l&#39;imagerie par TEP, CLI peut être réalisée avec un système d&#39;imagerie à un coût relativement bas. Récemment, Thorek et al. Ont démontré que beaucoup de haute sensibilité pourrait être réalisé avec CLI comme de faibles quantités de 18 F-FDG accumulés (environ 2Ci) dans les ganglions de patients 39, 40 tests in vitro. Indiqué que le signal CLI de 0,01 Ci 90Y était détectable en solution 25,32,33 </sjusqu&#39;à&gt;. En outre, l&#39;ICA a également le potentiel de haute résolution spatiale et la capacité de criblage à haut débit. En outre, CLI est facile à apprendre et à utiliser. Au cours d&#39;expériences, nous avons trouvé que le contraste de CLI avec BAT 18 F-FDG est fortement liée aux méthodes d&#39;injection. L&#39;injection intraveineuse de 18 F-FDG peut fournir un excellent contraste pour BAT interscapulaire, tandis que l&#39;injection intrapéritonéale avec la même quantité de 18 F-FDG seulement montré un faible contraste dans la zone de BAT. Déconvolution spectrale, une technique très pratique pour séparer les deux ensembles de signaux, a été largement utilisé dans l&#39;imagerie de fluorescence. Il est bien connu que l&#39;absorption de 18 F-FDG n&#39;est pas très spécifique de la cible, et différentes cibles / tissus ont des propriétés lumière d&#39;atténuation. Nous avons trouvé le pic du spectre de BAT CLI est d&#39;environ 640 nm, et ces données reflétaient les contextes réels de BAT. La reconstruction 3D de ce protocole est mis en oeuvre, car elle peut être réalisée avec un système d&#39;imagerie optique disponible dans le commerce basé sur les propriétés de diffusion de lumière de différentes longueurs d&#39;onde. Avec cette approche, nous pouvons éviter l&#39;utilisation d&#39;un système d&#39;imagerie spécialisé qui nécessite afficher plusieurs angles images pour la reconstruction 3D. Pour les deux déconvolution spectrale et la reconstruction 3D, un plus grand minimum de 600 comptages de photons de chaque image dans la MTD est nécessaire. À cette fin, grande binning (bin = 16), petit arrêt f (f = 1) et un temps d&#39;acquisition à long (5 min) sont nécessaires pour chaque image. En résumé, l&#39;exploitation du lieu unique et la forme de BAT et la très élevé absorption de 18 F-FDG dans BAT, nous montrons comment BAT chez les petits animaux peut être optiquement imagée avec 18 F-FDG par la technique CLI. Cette méthode peut être utilisé de manière fiable pour l&#39;imagerie BAT et de suivi de l&#39;activation du BAT. En outre, nous démontrons également que déconvolution spectrale et reco 3Dnstruction sont possible et le volume 3D quantification est possible pour de futures études.

Tissu adipeux brun (BAT) est un tissu spécial pour la thermogenèse chez les mammifères, et l&#39;une de ses principales fonctions est de maintenir l&#39;équilibre énergétique de l&#39;ensemble du corps grâce dissiper de grandes quantités de produits chimiques / énergie alimentaire sous forme de chaleur 1. Caractéristiques les plus uniques de MTD comprennent découplage protein-1 (UCP-1) expression abondante, abondantes petites gouttelettes d&#39;huile, un grand nombre de mitochondries dans une seule cellule, et la vascularisation importante dans le tissu 2-5. Ces caractéristiques uniques associent fortement avec le rôle important du tissu dans le métabolisme et la dépense énergétique. BAT a déjà été considéré comme n&#39;étant plus présent et possédant pas de fonctions physiologiques importantes chez les humains adultes 1, mais des recherches récentes d&#39;imagerie PET / CT ont clairement démontré que les MTD présente encore chez l&#39;homme adulte 2,3,6-9. Une corrélation inverse entre la masse de BAT et de l&#39;indice de masse corporelle (IMC) a été établie à partir de plusieurs études, et reétudes de cent ont indiqué que les exercices physiques peuvent augmenter la masse des MTD. Ces résultats suggèrent fortement que le dysfonctionnement des MTD est étroitement associée aux pathologies de l&#39;obésité et le diabète 2,6,10,11. En outre, la preuve de montage indique que la fonction de BAT est fortement liée à d&#39;autres pathologies telles que les maladies neurodégénératives et le cancer 3,7,12,13. activation de BAT, un processus visant à augmenter la thermogenèse, peut être réalisé dans des conditions diverses telles que l&#39;exposition au froid, l&#39;exercice, et traitement de la toxicomanie et la manipulation génétique 1,14,15. L&#39;exposition au froid et au traitement de la noradrénaline sont les méthodes les plus utilisées pour activer BAT. Froid, qui peut être détecté par divers mécanismes tels que thermorécepteurs de la peau, stimule les nerfs sympathiques et conduit à la libération de la noradrénaline (NA) à BAT. Le NE libéré déclenche UCP-1 pour initialiser la thermogenèse pour maintenir la température normale du corps. En vertu de cette conditisur, l&#39;absorption du glucose augmente également de fournir davantage de sources de carbone pour l&#39;augmentation du métabolisme dans BAT 1,16,17. L&#39;imagerie TEP avec 18F-FDG a confirmé que l&#39;absorption de glucose marqué augmenté à froid dans les études humaines 6. En termes de l&#39;imagerie optique, BAT est une cible idéale. Le interscapulaire BAT a un emplacement unique chez la souris, située à l&#39;écart des grandes organes tels que le foie, le cœur et l&#39;estomac. Par conséquent, les interférences de signaux de ces grands organes est négligeable (figure 1a). Pendant ce temps, l&#39;emplacement superficiel de BAT interscapulaire permet à plusieurs signaux captés par la caméra de détection. En outre, BAT est un organe masse concentrée, qui confine le signal lumineux dans certains domaines. En outre, la forme physique unique triangulaire des MTD, il est facile à distinguer des autres tissus (Figure 1a). Imagerie Cerenkov de luminescence (CLI), une mole nouvellement émergéLa technologie d&#39;imagerie ecular 18-26, exploite la luminescence générée par le + et - décroissance des radionucléides tels que 18 F et 131 I dans le milieu. La particule chargée (comme + et -) polarise les molécules alors qu&#39;il se déplace dans le milieu 18-20, et la luminescence / lumière est émise lorsque les molécules polarisées se détendre de retour à l&#39;équilibre. La luminescence émise est appelée Cerenkov Luminescence (CL). Les propriétés spectrales uniques de CL comprend tout au long de son large spectre de la lumière ultraviolette (UV) du spectre visible et de 18 à 20, et à une corrélation inverse entre l&#39;intensité et le carré de la longueur d&#39;onde (λ 2). Les deux UV et visibles plages de la lumière émise peuvent être utilisés pour différentes applications. La partie UV de Cerenkov luminescence a été appliquée pour la photoactivation in vivo de la luciférine en cage 21, tandis que la lumière émise dans la longueur d&#39;onde peut êtreutilisé pour l&#39;imagerie in vivo optique 18,27-31. Pour les petites études sur les animaux, l&#39;imagerie CLI avec un système d&#39;imagerie optique est plus rapide et plus rentable que le PET. En outre, CLI peut être appliquée pour le criblage à haut débit d&#39;un système de formation d&#39;image équipé d&#39;une capacité de débit élevée. Les avantages et les inconvénients de cette technologie ont été l&#39;objet de plusieurs avis 25,32,33. Tomographie 3D de CLI a été intensément étudié dans plusieurs groupes 28,34-37, et les applications de la CLI pour l&#39;imagerie endoscopique et l&#39;imagerie peropératoire a été démontrée avec succès chez la souris et 30,38. En outre, Spinelli et Thorek et al. Ont démontré que l&#39;imagerie CLI pourrait être appliquée à des sujets humains, donc la technologie a également un potentiel pour des applications cliniques 39, 40. Au cours de redécouverte des MTD dans l&#39;homme, images TEP ont clairement indiqué qu&#39;unequantité importante de 18 F-FDG s&#39;accumule dans MTD dans certaines conditions 2,3,6. En outre, l&#39;imagerie TEP avec des souris sans doute aussi montré que les MTD pourrait être mis en évidence avec 18 F-FDG 41 42. Dans ce rapport, nous montrons comment Cerenkov luminescence émise à partir du 18 F-FDG peut être utilisé pour l&#39;imagerie BAT chez les petits animaux à l&#39;aide d&#39;un système d&#39;imagerie optique. Notre approche fournit une méthode rapide, pas cher et pratique de l&#39;imagerie de BAT pour les petits animaux. Cette technique peut être utilisée comme une méthode alternative pour l&#39;imagerie PET avec 18 F-FDG, en particulier pour les laboratoires sans installations PET.

<table><tbody><tr><td>Système d’imagerie optique</td><td>Perkin Elmer</td><td></td><td>IVIS Spectrum est un système d’imagerie optique équipé d’une caméra très sensible pour la luminescence Cerenkov. Certaines informations instrumentales sont énumérées ci-dessous : Capteur CCD : Dos aminci, rétroéclairé Taille : 2,7 cm x 2,7 cm Pixels : 2048 x 2048 Efficacité quantique : 85 % Photons détectables min : 70 photons/s/sr/cm 2 Courant d’obscurité : < 100 électrons/s/cm 2 Objectif : f 0,95 50 mm Refroidissement CCD : refroidi à 90 degrés.</td></tr><tr><td>18F-FDG</td><td>IBA Norepinephrine moléculaire</td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td>Sigma</td><td>N5785-250MG</td><td></td></tr><tr><td>Kétamine/Xylazine</td><td>Sigma</td><td>K113-10ML</td><td></td></tr></tbody></table>

cerenkov luminescence imagerie de interscapular le tissu adipeux brun

Cerenkov Luminescence Imaging of Interscapular Brown Adipose Tissue

Le tissu adipeux brun (BAT), largement connu sous le nom de « bonne graisse », joue un rôle central dans la thermogenèse chez les mammifères. Ce tissu spécial est étroitement lié au métabolisme et à la dépense énergétique, et son dysfonctionnement est un contributeur important à l’obésité et au diabète. Contrairement à ce que l’on croyait auparavant, des études récentes d’imagerie TEP/TDM ont indiqué que les dépôts de MTD sont toujours présents chez les adultes humains. L’imagerie TEP montre clairement que le BAT a une absorption considérablement élevée de 18F-FDG dans certaines conditions. Dans ce reportage vidéo, nous démontrons que l’imagerie par luminescence (CLI) Cerenkov avec 18F-FDG peut être utilisée pour imager optiquement les BAT chez les petits animaux. L’activation de la BAT est observée après l’injection intrapéritonéale de noradrénaline (NE) et le traitement par le froid, et la dépression de la BAT est induite par une anesthésie longue. À l’aide de l’imagerie par luminescence Cerenkov à filtres multiples, le démélange spectral et la reconstruction d’imagerie 3D sont démontrés. Nos résultats suggèrent que l’ICM avec 18F-FDG est une technique pratique pour l’imagerie des MTD chez les petits animaux, et que cette technique peut être utilisée comme un outil d’imagerie bon marché, rapide et alternatif pour la recherche sur les MTD.

Dans la figure 1, BAT interscapulaire (figure 1a) a été mis en évidence à tous les points de temps (30, 60, 120 min), et le contraste entre BAT et la zone de référence peut être facilement observé (figure 1b). En particulier, le contour de l'image réfléchie BAT étroitement son aspect physique, qui a un contour triangulaire. Les ratios de signaux entre BAT et la zone de référence étaient de 2,37, 2,49, et 2,53 fois au 30, 60 et 120 minutes après l'injection (figure 1a). De l'expérience de dissection étapes, 85% du signal sur le site interscapulaire était originaire de la BAT (Figure 2). Cependant, il y avait encore un peu de signal résiduel situé près du bord supérieur de la BAT, qui est probablement originaire du tissu résiduel BAT et d'autres tissus adjacents qui incluent des vaisseaux sanguins et des muscles. Il a été rapporté que l'activation du BAT peut être accompli parNoradrénaline (NA) de traitement et de l'exposition au froid 3,6. Tout d'abord, nous avons observé l'activation de BAT NE dans le même groupe de souris avec et sans traitement NE en court (5 min) isoflurane. Les données ont montré significativement plus élevée signal CLI à condition NE-traitée (1,23 fois) que sans traitement NE (figure 3a). Dans les études humaines, l'imagerie TEP a montré que les sujets sous exposition au froid ont beaucoup plus élevé 18 F-FDG dans le BAT que ceux à la température ambiante 6. Dans cette étude, des souris, une augmentation de 39% à 18 F-FDG a été observée dans le BAT des animaux traités avec une exposition au froid (Figure 3b). Chez la souris, l'activité de BAT peut être influencée par différents schémas thérapeutiques anesthésie 3,41. Par exemple, 18 F-FDG dans la MTD peut être considérablement diminué après une heure de l'anesthésie à la kétamine 41. En comparant la uptak 18 F-FDGe dans le même groupe de souris sous courte (5 min avec de l'isoflurane) et longue anesthésie (70 min avec de la kétamine / xylazine) schémas, une diminution de 54% à 18 F-FDG BAT absorption a été observée dans le groupe anesthésiés avec de la kétamine / xylazine ( Figure 3c). Il est bien connu que les protéines (telles que l'hémoglobine dans le sang et le cytochrome c des mitochondries) contenant un hème peut conduire à une absorption de lumière importante, et il est prévu que les vaisseaux sanguins abondants dans BAT 1 vont changer le spectre de CLI, et le spectral forme de la zone de BAT sera différent des autres domaines. En théorie, les techniques de déconvolution spectrale nous permettent de séparer les deux spectres de CLI. De la figure 4a, aucun secteur particulier a été mis en évidence à partir de l'image sans mélange de la composante n ° 1 (UNMIX n ° 1), et le spectre correspondant (ligne bleue sur la figure 4d) ressemblait beaucoup le spectre d'émission de 18 F dans les médias pures, dans lequel la CLI intensificationté est inversement corrélée avec le carré de la longueur d'onde 18,20. Ces données suggèrent que UNMIX ° 1 représenté un signal CLI non spécifique, ce qui est probablement de très faibles profondeurs, par exemple 18 F-FDG accumulation dans la peau. Le pic de la mêlée # 2 spectre (ligne rouge) était d'environ 640 nm, ce qui suggère le signal était de la BAT. Chose intéressante, contrairement à l'atténuation significative de l'intensité de la CLI plus courte que 640 nm, sans diminution importante de l'intensité a été observée une fois qu'il a atteint son maximum (en rouge sur la figure 4), ce qui indique une meilleure pénétration du tissu de la lumière émise à des longueurs d'onde. Multispectral Cerenkov luminescence de positons (msCLT) a été utilisé pour la reconstruction 3D. msCLT a déjà été signalé par Kuo et al. 28,43, et est construit à partir d'un ensemble d'images en 2D planaires acquises avec un certain nombre de filtres passe-bande étroits (&gt; 5 filtres). Les images 3D reconstruites sont coregistEred avec tomographie de la surface qui est générée à partir de la lumière de la structure, et les images qui montrent une partie substantielle du signal d'origine à partir de CLI BAT interscapulaire (figure 5). Remarquablement, l'image coronale (figure 5a) expose clairement les deux lobes de BAT, qui ressemblent de près le contour de triangle de la BAT illustré à la figure 5e. <img alt="Figure 1" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51790/51790fig1highres.jpg" width="500"> Figure 1: (a) contour triangulaire de BAT interscapulaire (flèche bleue) dans une souris; (À gauche) BAT est recouvert de tissu adipeux blanc, et (à droite) BAT est exposé. images (b) de la CLI d'une souris à 30 et 60 min après le 18 F-FDG (280 pCi) d'injection intraveineuse. Les images décrivent clairement le contour des MTD. (C) Analyse quantitative de signal CLI de intezone de BAT rscapular et une zone de référence. Réimpression de référence 42. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51790/51790fig1highres.jpg" target="_blank">S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.</a> <img alt="Figure 2" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51790/51790fig2highres.jpg" width="500"> Figure 2: (a) des images représentatives de souris avant (à gauche) et après (à droite) le retrait de BAT. (B) Quantification indique que&gt; 85% CLI originaire de BAT. Réimpression de référence 42. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51790/51790fig2highres.jpg" target="_blank">S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.</a> <img alt="Figure 3" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51790/51790fig3highres.jpg" width="500"> Figure 3:(A) des images représentant CLI de BAT de souris avec (à gauche) et sans (à droite) la stimulation de NE sous anesthésie de courte durée isoflurane. (B) l'analyse quantitative des signaux CLI à partir des deux groupes de (a) (n = 4 pour chaque groupe). (C) des images représentant CLI de BAT de souris avec (à gauche) et sans (à droite) la stimulation froide sous courte anesthésie à l'isoflurane. (D) d'analyse quantitative des signaux CLI à partir des deux groupes mentionnés dans (e) (n = 3-4 par groupe). (e) les images représentant CLI de BAT à 60 min après injection de 18 F-FDG sous anesthésie de courte durée isoflurane (5 min) (à gauche) et la kétamine / xylazine (70 min) (à droite). (F) l'analyse quantitative des signaux CLI à partir des deux groupes mentionnés en (g) (n = 4 pour chaque groupe). Réimpression de référence 42. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51790/51790fig3highres.jpg" target="_blank">Plaidoyer</a>SE Cliquez ici pour voir une version plus grande de cette figure. <img alt="Figure 4" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51790/51790fig4highres.jpg" width="500"> Figure 4:. Déconvolution spectrale pour CLI non spécifique et BAT CLI (a) UNMIX n ° 1 montre que le signal non spécifique CLI du 18 F-FDG est répartie sur l'ensemble du corps (le spectre sans mélange pour cette image est affichée en (d) (ligne bleue )). (B) UNMIX n ° 2 indique que la majorité des CLI sur le site interscapulaire est de BAT (le spectre sans mélange est montré dans (d) (ligne rouge)). Le pic CLI est d'environ 640 nm. (C) de l'image fusionnée de UNMIX # 1 et # 2. (D) Les spectres CLI de UNMIX # 1 et # 2. Réimpression de référence 42. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51790/51790fig4highres.jpg" target="_blank">S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.</a> &lt;/ P&gt; <img alt="Figure 5" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51790/51790fig5highres.jpg" width="500"> Figure 5: multispectrale Cerenkov luminescence tomographie (a - d) reconstruction 3D des images.. Interscapular BAT peut être vu dans coronale (a), sagittal (b) et transversal (c) des vues, ainsi que dans l'image 3D (D); (E) la forme de BAT physique est affichée (flèche bleue) qui est en corrélation avec des images reconstruites. Réimpression et adaptation de la référence 42. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51790/51790fig5highres.jpg" target="_blank">S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.</a>

Dans ce reportage vidéo, nous montrons l’application de l’imagerie par luminescence Cerenkov (CLI) pour le tissu adipeux brun interscapulaire chez des souris dans des conditions activées et déprimées.

Cerenkov Luminescence imagerie de Interscapular le tissu adipeux brun

Brown adipose tissue (BAT), widely known as a &#8220;good fat&#8221; plays pivotal roles for thermogenesis in mammals. This special tissue is closely ...

L’objectif global de cette procédure est d’utiliser l’imagerie par luminescence de Chernoff pour visualiser le tissu adipeux brun avec du F 18 FDG. Après avoir démontré la faisabilité de cette méthodologie et de souris nues par injection de F18 FDG dans la veine de la queue, l’activation du tissu adipeux brun est ensuite suivie in vivo. Ensuite, le démélange spectral est utilisé pour éliminer le signal de luminescence non spécifique de la toux tchétchène autour de la zone du tissu adipeux brun interscapulaire, puis l’imagerie tomographique 3D est utilisée pour visualiser le tissu.En fin de compte, l’imagerie par luminescence OV peut être utilisée pour visualiser le tissu adipeux brun avec du F 18 FDG, en particulier dans les laboratoires sans installations TEP. Les principaux avantages de cette technologie par rapport aux méthodes existantes sont qu’elle est facile à utiliser, rapide à réaliser, peu coûteuse et largement disponible, en particulier pour l’imagerie du tissu adipeux chez la souris. Avant d’injecter du F 18 FDG aux animaux, placez d’abord quatre souris nues anesthésiées dans l’appareil d’imagerie et acquérez une image d’arrière-plan avec les paramètres suivants.Le filtre ouvert F équivaut à un bac équivaut à huit. Le champ de vision est égal à D, le temps d’exposition est égal à 120 secondes et la température de la scène est égale à 37 degrés Celsius. Ensuite, injectez par voie intraveineuse aux animaux 280 micro curry de F 18 FDG dans du PBS par la veine de la queue et renvoyez-les dans une cage équipée de nourriture et d’eau 30, 60 et 120 minutes après l’injection.Acquérez les images de luminescence de Chernoff avec les mêmes paramètres que l’imagerie d’arrière-plan. Ensuite, pour quantifier le rapport signal/bruit, utilisez l’interface du logiciel d’imagerie pour dessiner deux régions elliptiques d’intérêt de taille égale sur le tissu adipeux brun intrascapulaire, et une zone adjacente au tissu de pose brune comme zone de référence pour surveiller l’activation du tissu adipeux brun après un traitement à la noradrénaline, injectez d’abord de la noradrénaline à un groupe de quatre souris nues, laissant un deuxième groupe de souris nues injectées en tant que témoins non activés. Après 30 minutes iv, injectez à chaque souris 220 micro-curies de F 18 FDG comme nous venons de le démontrer, puis imagez les deux groupes 60 minutes plus tard, ce qui est nettement plus élevé.Le signal d’imagerie par luminescence de la toux de Jaryn est attendu sous le traitement à la noradrénaline que chez les témoins pour les études de tomographie par luminescence de la toux multiple après l’injection de 300 micro curry de F 18 FDG acquérir des images multispectrales 60 minutes après l’injection. Du côté dorsal de l’animal avec les paramètres suivants, F est égal à un bac équivaut à 16. Le temps d’acquisition est égal à 300 secondes par filtre et les filtres d’émission sont égaux à cinq cent quatre-vingt-six cent six cent vingt-six cent quarante, six cent soixante et 680 nanomètres.La finalisation de l’acquisition prendra environ 30 minutes. Effectuez ensuite le démixage spectral à l’aide de l’imagerie vivante, du logiciel 4.3 0.1, puis dans le panneau de la palette d’outils, sélectionnez le bouton de démixage spectral et appuyez sur analyser, puis sélectionnez automatique dans le manuel de la méthode de déroulement. Enfin, appliquez la régularisation ticoff dans l’optimisation des carrés de bail non négatifs des résidus pour générer la tomographie de surface, qui est utilisée pour le co-enregistrement d’images 3D à partir de l’imagerie légère de la structure.Sur cette image, aucune zone particulière n’a été mise en évidence à partir de l’image non mélangée de la composante numéro un et le spectre correspondant ressemble étroitement au spectre d’émission du F 18 dans les milieux purs. Ces signaux suggèrent que le nombre un non mélangé représentait un signal d’image de luminescence de Tchernov non spécifié, qui provient probablement de très faibles profondeurs telles que l’accumulation de F 18 FDG dans la peau. Le pic du spectre numéro deux non mélangé était d’environ 640 nanomètres, ce qui suggère que le signal provenait du tissu adipeux brun.Il est intéressant de noter que, contrairement à l’atténuation significative de l’intensité de l’image de luminescence de Tchernov inférieure à 640 nanomètres, aucune diminution spectaculaire de l’intensité n’a été observée une fois qu’elle a atteint son pic, indiquant une meilleure pénétration tissulaire de la lumière émise à des longueurs d’onde plus longues. Les images 3D reconstruites acquises avec la tomographie par luminescence multispectrale Senoff sont co-enregistrées avec la tomographie de surface générée à partir de la lumière structurée, et les images révèlent qu’une partie substantielle du signal de l’image de luminescence de Tchernov provient du tissu de pose brune intrascapulaire. Remarquablement, l’image coronale décrit clairement les deux lobes du tissu de pose brun, ce qui ressemble étroitement au contour triangulaire du tissu de pose brun montré dans cette image macro-anatomique.Après avoir regardé la vidéo, vous devriez être en mesure d’appliquer cette procédure d’image à d’autres études d’images de tissu adipeux brun.

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Une méthode d'imagerie fonctionnelle du tissu adipeux brun de la souris (BAT) est décrit dans lequel froide stimulée par l'absorption de 18F-fluorodésoxyglucose (FDG) dans la MTD est non-invasive évaluée avec un protocole standardisé micro-PET/CT. Cette méthode est robuste et sensible pour détecter des différences dans les activités de BAT dans des modèles murins.

Imagerie fonctionnelle de la graisse brune chez les souris avec FDG micro-PET/CT

L'utilisation de l'imagerie Cerenkov Luminescence (CLI) pour surveiller le traitement du cancer préclinique est décrite ici. Cette méthode tire parti du rayonnement Cerenkov (CR) et l'imagerie optique (IO) pour visualiser des sondes radiomarquées et offre ainsi une alternative au PET dans le suivi thérapeutique préclinique et le dépistage des drogues.

Luminescence Cerenkov Imaging (CLI) pour la surveillance de la thérapie du cancer

La méthode présentée ici utilise 18 F-fluorodésoxyglucose (18 F-FDG) par émission de positons / tomodensitométrie (TEP-TDM) et l'imagerie graisse eau séparée résonance magnétique (IRM), chaque numérisé suivante 2 exposition h à thermoneutre (24 ° C ) et froid (17 ° C) dans le but de cartographier le tissu adipeux brun (BAT) chez des sujets humains adultes.

Dépôts de tissus humains adipeux brun segmentés automatiquement par tomographie par émission de positons / informatisée et la résonance magnétique images enregistrées

Avec le logiciel gratuit, open-source, nous avons développé une approche analytique afin de quantifier le volume total et régionales tissu adipeux brun (TAB) et l’activité métabolique de BAT à l’aide de 18F-FDG TEP/CT.

Tout le corps et Quantification régionale d’homme actif brun tissu adipeux à l’aide de 18F-FDG TEP/CT

Cette étude décrit une nouvelle méthode d’isolement des adipocytes bruns murins pour l’analyse de l’expression des gènes et des protéines.

Isolement des adipocytes bruns du tissu adipeux brun interscapulaire murin pour l’analyse de l’expression génique et protéique

Imagerie fonctionnelle et quantification des dépôts adipeux thermogéniques chez la souris à l’aide d’une approche basée sur l’imagerie micro-TEP/IRM.

Visualisation et quantification des tissus adipeux bruns et beiges chez la souris à l’aide de l’imagerie micro-PET/MR [18F]FDG

Nous présentons ici un protocole pour quantifier l’importance physiologique de l’impact de l’activité du tissu adipeux brun (MTD) sur le métabolisme humain. Ceci est réalisé en combinant la charge glucidique et la calorimétrie indirecte avec des mesures des changements supraclaviculaires de température. Cette nouvelle approche peut aider à développer une cible pharmacologique pour la thermogenèse des MTD chez l’homme.

Utilisation d’une combinaison de calorimétrie indirecte, de thermographie infrarouge et de glycémie pour mesurer la thermogenèse du tissu adipeux brun chez l’homme

Nous présentons ici un protocole de mesure de l’activité du tissu adipeux brun après un repas chez l’homme et les animaux de laboratoire.

Thermographie infrarouge pour la détection des changements dans l’activité du tissu adipeux brun

Dans cet article, une méthode de mesure de la radiance in situ dans les tissus vivants est décrite. Ce travail comprend des détails sur la construction de sondes à micro-échelle pour différentes mesures de radiance et d’irradiance, fournit des conseils pour le montage de tissus pour la caractérisation de la radiance et décrit les méthodes de calcul pour analyser les données résultantes.

Microsonde de radiométrie intratissulaire pour mesurer la radiance in situ dans un tissu vivant

Les préadipocytes sont isolés de la fraction vasculaire stromale du tissu adipeux brun interscapulaire de souris nouveau-nées et différenciés en cellules qui accumulent des gouttelettes lipidiques, expriment des marqueurs moléculaires et montrent la morphologie mitochondriale des adipocytes bruns matures. Ces cellules sont analysées par immunofluorescence et microscopie électronique à transmission.

Différenciation et imagerie des adipocytes bruns de la fraction vasculaire stromale du tissu adipeux interscapulaire de souris nouveau-nées

Ici, nous décrivons un protocole pour isoler, cultiver et phénotyper des cellules endothéliales microvasculaires à partir de tissu adipeux sous-cutané humain (hSATMVECs). De plus, nous décrivons un modèle expérimental de diaphonie hSATMVEC-adipocyte.

Étude de la diaphonie entre les cellules endothéliales adipeuses adipeuses et les adipocytes dans le tissu adipeux sous-cutané humain

Découvrez l'imagerie par luminescence Cerenkov pour visualiser le tissu adipeux brun interscapulaire chez la souris avec F 18 FDG. Cette méthode rapide et accessible permet de surveiller l'activation métabolique in vivo sans équipement PET.

Cerenkov Luminescence imagerie de Interscapular le tissu adipeux brun

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