Name: Cerenkov הארת ההדמיה של רקמות Interscapular בראון שומן (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-10-07T13:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 28 s
Description: למדו הדמיית זוהר צ'רנקוב לצפייה ברקמת שומן חום בין-כתפית בעכברים באמצעות F 18 FDG. שיטה זו מאפשרת מעקב אחרי הפעלת שומן חום בחי, מהירה ונגישה יותר מ-PET.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

המחברים מודים לחברת פרקין אלמר על תמיכתה בפרסום זה. אנו מודים גם לאלנה רוס, ב.ס. על הגהה של כתב היד הזה.

הערה: יש לבצע כל המחקרים בבעלי החיים תחת פרוטוקולים מוסדיים אושרו והנחיות טיפול בבעלי החיים. .1 בBAT ההדמיה Vivo CLI עם 18 F-FDG הדמיה 1.1 רקע: <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לפני 18 הזרקת F-FDG, מקום ארבעה עכברים בעירום בחדר אינדוקציה כי כבר מחובר עם מאוזן isoflurane עם חמצן למשך 5 דקות כדי לגרום להרדמה. לאחר מכן למקם את ארבעת עכברים מורדמים לתוך מכשיר ההדמיה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לרכוש את תמונת רקע עם הפרמטרים הבאים: מסנן פתוח, f = 1, בן = 8, FOV = D, וזמן חשיפה = 120 שניות, טמפרטורת שלב = 37 מעלות צלזיוס. </li></ol> 1.2 הדמיה BAT עם 18 F-FGD: <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הזרק עכברים מורדמים עם 280 μCi של 18 F-FDG בPBS דרך הווריד בוריד הזנב. לאחר ההזרקה, להחזיר את העכברים לכלוב מצויד במזון ומים. הערה: זה שנחוץדרוש כדי להזריק לווריד 18 F-FDG להשיג ניגוד הגון סביב אזור BAT. רק ניגוד חלש מאוד שניתן לראות עם אותה הכמות של 18 F-FDG אם נעשה שימוש בזריקה intraperitoneal. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לרכוש תמונות CLI ב30, 60, ו120 דקות לאחר הזרקת 18 F-FDG עם אותם הפרמטרים כמו הדמיה רקע (צעד 1.1.2). עבור כל פגישת הדמיה, לאפשר 5 דקות לreinduction ההרדמה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי לכמת את יחס האות לרעש (S / N), להשתמש בממשק תוכנת הדמיה כדי לצייר שתי ROIs שווה בגודל האליפסה מעל BAT interscapular ואזור סמוכה לBAT (אזור ההפניה) (איור 1b). </li></ol> 1.3 תיקוף מקור CLI: <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הרדימי ארבעה עכברים ולהזריק עכברים עם 280 μCi של 18 F-FDG לווריד. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להקריב דקות עכברי 60 לאחר ההזרקה של 18 F-FDG על ידי הזרקה של נתרן pentobarbital (200 מ&quot;ג / קילוגרם, IP). להסיר את הסקי בזהירותn מאזור interscapular. תמונה כל העכברים עם אותם הפרמטרים כאמור לעיל (1.1.2), באותו הזמן (איור 2 א). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מוציא בזהירות את רקמת interscapular הלבנה השומן (WAT) ובת, ולאחר מכן תמונת העכברים גזורים עם אותם הפרמטרים (איור 2b). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מתמונות CLI, לחשב את התרומה מבת על ידי שימוש בשתי ROIs עם המשוואה הבאה: R (BAT) = (CLI ב -CLI) (BAT) / (CLI ב -CLI) (-הוסר BAT), שבו החזר על השקעה הוא לאזור interscapular והחזר על ההשקעה ב הוא לאזור ההתייחסות (איור 2b). </li></ol> 2 BAT Imaging Application 2.1 ניטור הפעלה עם NE <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחלק עכברים בעירום לשתי קבוצות (n = 4 כל אחד). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הזרק קבוצה אחת עם נוראפינפרין (NE) (50 μl, 10mm) intraperitoneally. השתמש בקבוצה השנייה כמערכות בהופעלו איl. לאחר 30 דקות, להרדים שני קבוצות עם isoflurane למשך 5 דקות, ולאחר מכן הווריד להזריק כל עכבר עם 18 F-FDG (220 μCi). הערה: זריקת intraperitoneal של NE צריכה להיות 30 דקות לפני 18 הזרקת F-FDG להימנע באופן דרמטי התססה העכברים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תמונת דקות עכברי 60 לאחר 18 הזרקת F-FDG באמצעות אותם הפרמטרים כמו הפרוטוקולים לעיל. </li></ol> הפעלת 2.2 ניטור תחת חשיפה קרה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מדוד את טמפרטורות הגוף של העכברים בחדר הקר עם מדחום רקטלי. טמפרטורות צריכה להיות על 30 מעלות צלזיוס. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תמונת דקות עכברי 60 לאחר 18 הזרקת F-FDG על ידי שימוש באותם פרמטרים הדמיה כפרוטוקולים לעיל. השתמש בעכברים שנשמרים בטמפרטורת חדר (25 ° C) כשולטים, ותמונתם עם אותו. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> למחקר חשיפה לקור, למקם את העכברים בחדר קר (4 מעלות צלזיוס) במשך 4 שעות לפני 18 הזרקת F-FDG ולחזור מ &#39;קרח לחדר הקר לאחר כל פגישת הדמיה ולאחר שחלים מהרדמה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פרמטרים כאמור לעיל. </li></ol> שחרור משרות 2.3 ניטור של BAT תחת הרדמה ארוכה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להרדמה ארוכה (60 - 70 דקות), להזריק עכברי intraperitoneally עם קטמין / xylazine ולשמור אותם תחת הרדמה ל60 - 70 דקות בטמפרטורת חדר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ברגע שהעכברים מורדמים, להזריק 18 F-FDG (220 μCi) לווריד דרך וריד הזנב. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תמונת דקות עכברי 60 לאחר 18 הזרקת F-FDG על ידי שימוש באותם פרמטרים כמו הפרוטוקולים לעיל. </li></ol> .3 ספקטרלי unmixing וMultispectral Cerenkov הארת טומוגרפיה לימודים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הרדימי עכבר למשך 5 דקות, ולאחר מכן להזריק 300 μCi 18 F-FDG לווריד. לרכוש תמונות multispectral 60 דקות לאחר הזרקת 18 F-FDG מצד הגב של החיה עם הפרמטרים הבאים: f = 1, בן = 16, רכישהזמן = 300 שניות למסנן, מסנני פליטה = 580, 600, 620, 640, 660 ו680 ננומטר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לנהל unmixing רפאים עם החיים ההדמיה 4.3.1 תוכנה ובחר שני מרכיבים (BAT ואותות נוקבים) וunmixing האוטומטי (איור 4). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לנהל את שחזור 3D על פי השיטה שדווחה על ידי et קואו אל. 28,43. לשלב את ספקטרום פליטת Cerenkov למודל התפשטות האור המפוזר, להחיל הסדרת טיחונוב בNNLS (ריבועים לפחות לא שלילי) אופטימיזציה של השאריות, וליצור טומוגרפיה פני השטח (המשמש לcoregistration תמונת 3D) מהדמית מבנה האור (איור 5 ). הערה: לקבלת unmixing הרפאים CLI multispectral וטומוגרפיה, לפחות 5 תמונות עם פילטרים שונים יש צורך. </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>

פרסום מאמר וידאו זה נתמך על ידי פרקין אלמר חברה.

מחקר הקשורים לBAT נערך במשך כמה עשורים. בעבר, זה היה נחשב לבעל אין רלוונטי פיסיולוגי משמעותית במהלך הבגרות אנושית 1. BAT עם זאת, ההדמיה האחרונה בקנה מידה גדולה קלינית PET עם 18 F-FDG וחקירות אחרות אישרו עדיין קיים בחזה העליון, הצוואר ומקומות אחרים במבוגרים 2,3. מחקרים שנעשו לאחרונה מומלץ בחום שBAT ממלא תפקיד חשוב ב2,6 השמנת יתר והסוכרת. מחקרים אחרים מצביעים על כך שגם BAT ממלא תפקידים חשובים בתהליך של הזדקנות 12 ושהפעילות שלה יכולה להיות משופרת באמצעות פעילות גופנית 10,44. גם במחקרים בבני אדם קליניים ומחקר פרה קליני, בבדיקת PET עם 18 F-FDG היא השיטה הנפוצה ביותר ללימודי BAT. עם זאת, למחקרים בבעלי חיים פרה קליניים, PET הוא בדרך כלל הרבה יותר יקר מאשר הדמיה אופטית. בפרוטוקול זה, אנו מראים כי CLאני עם 18 F-FDG יכול להיות מיושם על BAT הדמיה אופטי בבעלי חיים קטנים. כמו טכניקות אופטיות אחרות הדמיה, הגבלת רקמות חודרות ורגישות נמוכה למטרות עמוקות הם המגבלות הפנימיות של CLI 25,32. עם זאת, לאחרונה ספינלי et al. הוכיח כי אות CLI הגונה יכולה להיבחן עם עומק רקמה 10 מ&quot;מ עם 32 P 28,43, וThorek et al. הראה כי חדירת מ&quot;מ 16 ניתן להשיג בבלוטות הלימפה של חולים לאחר הזרקת 18 F-FDG 39, 40. בהשוואה להדמית PET, CLI ניתן לבצע עם מערכת הדמיה העלות נמוכה יחסית. לאחרונה, Thorek et al. הוכיחו כי גבוהה באופן משמעותי את הרגישות ניתן להשיג עם CLI כמויות נמוכות של 18 F-FDG שנצברו (כ 2Ci) בצומת של חולים 39, 40 בדיקות. במבחנה הראו שאות CLI מ0.01 Ci 90Y הייתה לזיהוי ב25,32,33 פתרון </sעד&gt;. יתר על כן, CLI יש גם הפוטנציאל לרזולוציה מרחבית גבוהה והיכולת להקרנת תפוקה גבוהה. בנוסף, CLI הוא קל ללמוד ולהשתמש. במהלך ניסויים, מצאנו כי בניגוד CLI של BAT עם 18 F-FDG קשור מאוד לשיטות ההזרקה. הזרקה תוך ורידית של 18 F-FDG יכולה לספק ניגוד מצוין לBAT interscapular, תוך זריקת intraperitoneal עם אותה הכמות של 18 F-FDG הראה לעומת זאת חלש באזור BAT. unmixing ספקטרלי, טכניקה מעשית מאוד כדי להפריד בין שתי קבוצות של אותות, כבר בשימוש נרחב בדימות פלואורסצנטי. זה ידוע היטב כי הספיגה של 18 F-FDG לא היעד ספציפי מאוד, ומטרות שונות / רקמות בעלי תכונות הנחתה אור שונות. מצאנו השיא של ספקטרום CLI של BAT הוא סביב 640 ננומטר, והנתונים אלה משקפים את ההקשרים בפועל של BAT. שחזור 3D של יחסי ציבור זהotocol מאוד מפורמט, כי זה יכול להתבצע עם מערכת הדמיה אופטית זמינה מסחרי המבוססת על מאפייני diffusive אור באורכי גל שונים. עם גישה זו, אנו יכולים להימנע מהשימוש במערכת הדמיה מיוחדת שדורשת להציג תמונות זווית מרובה לשחזור 3D. עבור שניהם unmixing הרפאים ושחזור 3D, נדרש מינימום גבוה יותר של 600 ספירת פוטון מכל תמונה בBAT. לשם כך, binning הגדולה (בן = 16), תחנה קטנה f (f = 1) וזמן רב רכישה (5 דקות) יש צורך עבור כל תמונה. לסיכום, רתימת המיקום ייחודי וצורה של BAT וגבוהה באופן משמעותי את ספיגת של 18 F-FDG בBAT, אנו מדגימים כיצד BAT בבעלי חיים קטנים ניתן הדמיה אופטית עם 18 F-FDG באמצעות טכניקת CLI. שיטה זו יכולה לשמש באופן מהימן לBAT הדמיה ומעקב אחר הפעלת BAT. בנוסף, אנחנו גם מראים כי unmixing הרפאים וRECO 3Dnstruction הם מעשיים וכימות 3D נפח אפשרי למחקרים עתידיים.

בראון רקמת שומן (BAT) הוא רקמה מיוחדת לתרמוגנזה ביונקים, ואחד מהתפקידים המרכזיים שלה הוא לשמור על מאזן האנרגיה של הגוף כולו דרך מתפוגג כמויות גדולות של חומר כימי / אנרגיית מזון כחום 1. המאפיינים הייחודיים ביותר של BAT כוללים ביטוי בשפע שחרר את סוגר חלבון-1 (UCP-1), טיפות שמן קטנות בשפע, מספר גדול של מיטוכונדריה בתא בודד, וכלי דם משמעותיים ברקמה 2-5. תכונות ייחודיות אלה חזקים לקשר עם התפקיד החשוב של הרקמה בהוצאה חילוף חומרים ואנרגיה. BAT שנחשב בעבר לכבר לא יהיה נוכח ולא ניחן בשום פונקציות פיסיולוגיות משמעותיות בבני האדם מבוגרים 1, לעומת זאת חקירות הדמיה PET / CT האחרונות הראו בבירור כי BAT עדיין מציג במבוגרים אדם 2,3,6-9. קשר הפוך בין מסת BAT ומדד מסת גוף (BMI) הוקם מכמה מחקרים, ומחדשמחקרי הסנט הצביעו על כך שפעילות גופנית יכולה להגדיל את המסה של BAT. תוצאות אלה מרמזות בבירור שהתפקוד הלקוי של BAT קשור באופן הדוק עם פתולוגיות של השמנת יתר וסוכרת 2,6,10,11. בנוסף, גובר ראיות מצביעה על כך שהפונקציה של BAT קשורה מאוד לפתולוגיות שונות אחרות כגון מחלת סרטן ו3,7,12,13 ניווניות. הפעלת BAT, תהליך להגדיל תרמוגנזה, ניתן להשיג בתנאים שונים, כגון חשיפה לקור, פעילות גופנית, וטיפול תרופתי ומניפולציה גנטית 1,14,15. חשיפה לקור וטיפול נוראפינפרין הם השיטות הנפוצות ביותר להפעלת BAT. קר, שניתן לחוש על ידי מנגנונים שונים, כגון thermoreceptors בעור, מגרה את עצבים הסימפתטית וגורם לשחרור של נוראפינפרין (NE) לבת. NE שוחרר מפעיל UCP-1 כדי לאתחל תרמוגנזה כדי לשמור על טמפרטורת הגוף הנורמלית. תחת מיזוג זהב, את הספיגה של גלוקוז גם מגדילה לספק יותר מקורות פחמן לחילוף החומרים מוגברים בBAT 1,16,17. ההדמיה PET עם 18F-FDG אישרה כי הספיגה של גלוקוז שכותרתו גדלה בתנאים קרים במחקרים בבני אדם 6. במונחים של הדמיה אופטית, BAT הוא יעד אידיאלי. יש BAT interscapular מיקום ייחודי בעכברים, הממוקם במרחק של איברים גדולים כמו הכבד, לב, ובבטן. לכן, התערבות אות מאיברים הגדולים אלה היא (איור 1 א) לא משמעותי. בינתיים, המיקום הרדוד של BAT interscapular מאפשר יותר לאותות להיות שנתפס על ידי המצלמה הגילוי. יתר על כן, BAT הוא איבר מסה מרוכז, אשר מגביל את אות האור באזורים מסוימים. בנוסף, הכושר הגופני המשולש הייחודי של BAT עושה את זה קל להבחין בין רקמות אחרות (איור 1 א). הדמיה הארה Cerenkov (CLI), mol יצא זה עתהטכנולוגיית ההדמיה ecular 18-26, רותמת את הארה שנוצרה מ+ ו-- הדעיכה של אטומים רדיואקטיביים כגון 18 F ו131 אני במדיום. החלקיק הטעון (כגון + ו -) מקטב מולקולות בזמן שהוא נוסע ב18-20 הבינוני, והארה / אור נפלט כאשר המולקולות המקוטבות להירגע חזרה לשיווי משקל. הארה הנפלטת נקראת Cerenkov ההארה (CL). התכונות ספקטרליות הייחודיות של CL כוללות ספקטרום הרחב שלה בכל רחבי אולטרה סגול (UV) וספקטרום הנראה 18-20, והקשר ההפוך שלה בין העצמה והמרובעת של אורך הגל (λ 2). שני טווחי UV ונראים לעין של האור הנפלט יכולים להיות מנוצלים עבור יישומים שונים. חלק UV של הארה Cerenkov כבר הגיש בקשה לphotoactivation in vivo של וציפרין בכלוב 21, בעוד האור הנפלט באורך הגל הארוך יותר יכול להיותמשמש לin vivo הדמיה אופטית 18,27-31. למחקרים בבעלי חיים קטנים, ההדמיה CLI עם מערכת הדמיה אופטית היא מהירה יותר ויותר וחסכוני יותר PET. יתר על כן, CLI יכול להיות מיושם להקרנת תפוקה גבוהה עם מערכת הדמיה מצוידת בקיבולת תפוקה גבוהה. היתרונות והחסרונות של טכנולוגיה זו כבר נדונו במספר ביקורות 25,32,33. טומוגרפיה 3D של CLI נחקרה באינטנסיביות במספר קבוצות 28,34-37, והיישומים של CLI הדמיה אנדוסקופית והדמיה תוך ניתוחית הוכחו בהצלחה בעכברים, כמו גם 30,38. בנוסף, ספינלי וThorek et al. הוכיחו כי ההדמיה CLI יכולה להיות מיושמת על בני אדם, ובכך הטכנולוגיה יש גם פוטנציאל עבור יישומים קליניים 39, 40. במהלך הגילוי מחדש של BAT בבני אדם, תמונות חיות מחמד הצביעו על כך שבבירורכמות משמעותית של 18 F-FDG שנצברה בBAT תחת 2,3,6 תנאים מסוימים. בנוסף, בבדיקת PET עם עכברים גם ללא ספק הראתה כי BAT יכול להיות מודגש עם 18 F-FDG 41 42. בדו&quot;ח זה, אנו מדגימים כיצד הארה Cerenkov נפלטת מ18 F-FDG יכולה להיות מנוצלת עבור BAT הדמיה בחיות קטנות באמצעות מערכת הדמיה אופטית. הגישה שלנו מספקת שיטה מהירה, זולה ונוחה של ההדמיה BAT לבעלי חיים קטנים. טכניקה זו יכולה לשמש כחלופה לשיטת הדמיה PET עם 18 F-FDG, במיוחד למעבדות ללא מתקני PET.

<table><tbody><tr><td>מערכת הדמיה אופטית</td><td>Perkin Elmer</td><td></td><td>IVIS Spectrum היא מערכת הדמיה אופטית המצוידת במצלמה רגישה מאוד עבור Cerenkov Luminescence. כמה מידע אינסטרומנטלי מפורט להלן: חיישן CCD: גב דליל, מואר אחורית גודל CCD: 2.7 ס"מ x 2.7 ס"מ פיקסלים: 2048 x 2048 יעילות קוונטית: 85% מינימום פוטונים ניתנים לזיהוי: 70 פוטונים/s/sr/cm 2 זרם כהה: < 100 אלקטרונים/שנייה/ס"מ 2 עדשה: f 0.95 50 מ"מ CCD קירור: מקורר ל-90 מעלות.&nbsp;</td></tr><tr><td>18f-fdg</td> נוראדרנלין <td>מולקולרי</td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td>מסוג</td><td>IBA N5785-250 מ"ג</td><td></td></tr><tr><td>קטמין/קסילזין</td><td>סיגמא</td><td>K113-10 מ"ל</td><td></td></tr></tbody></table>

cerenkov הארת ההדמיה של רקמות interscapular בראון שומן

Cerenkov Luminescence Imaging of Interscapular Brown Adipose Tissue

רקמת שומן חומה (BAT), הידועה בכינוי "שומן טוב", ממלאת תפקידים מרכזיים בתרמוגנזה ביונקים. רקמה מיוחדת זו קשורה קשר הדוק לחילוף החומרים ולהוצאת האנרגיה, ותפקודה הלקוי הוא אחד התורמים החשובים להשמנת יתר וסוכרת. בניגוד לאמונה קודמת, מחקרי הדמיה אחרונים של PET/CT הצביעו על כך שמחסני ה-BAT עדיין קיימים במבוגרים אנושיים. הדמיית PET מראה בבירור של-BAT יש קליטה גבוהה משמעותית של 18F-FDG בתנאים מסוימים. בדוח וידאו זה, אנו מדגימים כי ניתן להשתמש בהדמיית זוהר של צ'רנקוב (CLI) עם 18F-FDG להדמיה אופטית של BAT בבעלי חיים קטנים. הפעלת BAT נצפית לאחר הזרקה תוך-צפקית של נוראדרנלין (NE) וטיפול בקור, ודיכאון של BAT נגרם על ידי הרדמה ארוכה. באמצעות הדמיית זוהר מרובת מסננים של Cerenkov, פירוק ספקטרלי ושחזור הדמיה תלת מימדית מודגמת. התוצאות שלנו מצביעות על כך ש-CLI עם 18F-FDG היא טכניקה מעשית להדמיית BAT בחיות קטנות, וטכניקה זו יכולה לשמש ככלי הדמיה זול, מהיר וחלופי למחקר BAT.

באיור 1, BAT interscapular (איור 1 א) היה מודגש בכל נקודות הזמן (30, 60, 120 דקות), והניגוד בין אזור התייחסות BAT ויכול להיות שנצפה (איור 1b) בקלות. יש לציין, את קווי המתאר של תמונת BAT משתקפים באופן הדוק המראה הפיזי שלה, שבו יש קווי המתאר משולשים. יחסי האות בין אזור התייחסות BAT והיו 2.37, 2.49, ו2.53 לקפל ב30, 60, ו120 דקות לאחר ההזרקה (איור 1 א). מניסוי נתיחת הצעד חכם, 85% מהאות באתר interscapular שמקורו מBAT (איור 2). עם זאת, עדיין יש איזה אות השיורי הממוקמת ליד השפה העליונה של BAT, אשר ככל הנראה מקורו ברקמה שיורית BAT ורקמות סמוכות אחרות הכוללות כלי דם ושרירים. זה כבר דווח כי הפעלת BAT יכולה להיות מושג באמצעותנוראפינפרין טיפול (NE) וחשיפה לקור 3,6. ראשית, אנו נצפו הפעלת BAT עם NE באותה הקבוצה של עכברים עם ובלי טיפול NE בהרדמה קצרה (5 דקות) isoflurane. הנתונים הראו אות CLI גבוהה באופן משמעותי בתנאי שטופל NE (1.23 פי) מאשר ללא טיפול NE (איור 3 א). במחקרים בבני אדם, בבדיקת PET הראתה כי נבדקים תחת חשיפה הקרה היו הרבה יותר גבוה 18 ספיגת F-FDG בBAT מאלה בטמפרטורת חדר 6. במחקר בעכברים זה, עלייה של 39% ב18 ספיגת F-FDG נצפתה בBAT של בעלי החיים שטופלו בחשיפה קרה (איור 3 ב). בעכברים, פעילות BAT יכולה להיות מושפעת על ידי הרדמה שונה משטרים 3,41. לדוגמא, 18 ספיגת F-FDG בBAT יכולה להיות ירידה משמעותית אחרי שעה אחת של הרדמה עם קטמין 41. השוואת uptak 18 F-FDGדואר באותה הקבוצה של עכברים תחת (5 דקות עם isoflurane) קצרות והרדמה ארוכה (דקות 70 עם קטמין / xylazine) משטרים, ירידת 54% ב18 ספיגת BAT F-FDG נצפה בקבוצה מורדמת עם קטמין / xylazine ( איור 3 ג). זה ידוע היטב כי חלבונים (כגון המוגלובין בדם וציטוכרום C במיטוכונדריה) המכיל heme יכול להוביל לקליטה קלה משמעותית, וצפוי כי כלי דם בשפע בBAT 1 ישנו את הספקטרום של CLI, והרפאים צורה מאזור BAT תהיה שונה מאזורים אחרים. מתקבל על הדעת, טכניקות unmixing רפאים מאפשרות לנו להפריד את ספקטרום שני CLI. מתרשים 4 א, ​​אין אזור מסוים היה מסומן מהתמונה הצרופה של מרכיב מס '1 (# Unmix 1), והספקטרום המתאים (קו כחול באיור 4d) דומה לספקטרום הפליטה של 18 F בתקשורת טהורה, שבו CLI מקרוב התעצמתיty מתואם באופן הפוך לריבוע של אורך הגל 18,20. הנתונים אלה מצביעים על כך שUnmix # 1 מיוצג אות נוקבת CLI, שהוא כנראה ממעמקים רדודים מאוד, כגון 18 הצטברות F-FDG בעור. השיא של מס '2 הקשת הצרופה (קו אדום) היה בסביבות 640 ננומטר, מה שמרמז האות הייתה מBAT. מעניין, בניגוד להנחתה המשמעותית של עוצמת ננומטר CLI קצר יותר מאשר 640, לא חלו ירידה דרמטית של עוצמת נצפתה פעם אחת זה הגיע לשיאו (קו אדום באיור 4), המצביע על חדירה לרקמות טובה יותר של האור הנפלט באורכי גל ארוכים יותר. טומוגרפיה Multispectral Cerenkov הארה (msCLT) שימשה לשחזור 3D. msCLT כבר דווח בעבר על ידי קואו et al. 28,43, והוא בנוי מסדרה של תמונות מישוריים 2D רכשו עם מספר מסנני bandpass הצרים (&gt; 5 מסננים). תמונות 3D המשוחזרות הן coregistered עם טומוגרפיה משטח שנוצר מאור המבנה, והתמונות עולות כי חלק ניכר מאות CLI מקור מבת interscapular (איור 5). למרבה הפלא, תמונת העטרה (איור 5 א) באופן ברור מתארת ​​שתי אונות של BAT, אשר דומות מתאר המשולש של BAT שמוצג באיור 5e מקרוב. <img alt="איור 1" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51790/51790fig1highres.jpg" width="500"> איור 1: (א) קווי המתאר משולשים של BAT interscapular (חץ כחול) בעכבר; (משמאל) BAT מכוסה ברקמת שומן לבנה, ובת (מימין) חשופה. תמונות CLI (ב) לעכבר ב30 ו60 דקות לאחר 18 F-FDG (280 μCi) הזרקה תוך ורידית. התמונות ברורות להתוות את קווי המתאר של BAT. ניתוח כמותי של אות CLI מinte (ג)אזור rscapular BAT ואזור התייחסות. הדפס מהתייחסות 42. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51790/51790fig1highres.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 2" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51790/51790fig2highres.jpg" width="500"> איור 2: (א) נציג תמונות של עכברים לפני (משמאל) ואחרי (מימין) הסרת BAT. (ב) כימות מצביעות על כך שCLI&gt; 85% מקורם BAT. הדפס מהתייחסות 42. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51790/51790fig2highres.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> <img alt="איור 3" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51790/51790fig3highres.jpg" width="500"> איור 3:(א) נציג תמונות CLI של BAT של עכברים עם (משמאל) ובלי (מימין) גירוי NE תחת ההרדמה isoflurane קצרה. (ב) ניתוח כמותי של אותות CLI משתי קבוצות ב( א) (n = 4 לכל קבוצה). (ג) נציג תמונות CLI של BAT של עכברים עם (משמאל) ובלי (מימין) גירוי קר בהרדמה isoflurane קצרה. (ד) ניתוח כמותי של אותות CLI משתי קבוצות שמוצגים ב( ה) (n = 3 - 4 לכל קבוצה). (ה) נציג תמונות CLI של BAT ב60 דקות לאחר הזרקת 18 F-FDG בהרדמה isoflurane קצר (5 דקות) (משמאל) וקטמין / הרדמה xylazine (70 דקות) (מימין). (ו) ניתוח כמותי של אותות CLI משתי קבוצות שמוצגים ב( ז) (n = 4 לכל קבוצה). הדפס מהתייחסות 42. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51790/51790fig3highres.jpg" target="_blank">טיעון</a>se לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו. <img alt="איור 4" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51790/51790fig4highres.jpg" width="500"> איור 4:. Unmixing ספקטרלי לCLI הנוקב וBAT CLI (א) Unmix # 1 מראה כי אות CLI נוקבת מ18 F-FDG מופצת על כל הגוף (הספקטרום בלתי מעורבבים לתמונה זו מוצג ב( ד) (קו כחול )). (ב) Unmix # 2 מצביע על כך שהרוב המכריע של CLI באתר interscapular הוא מבת (הספקטרום הצרוף מוצג ב( ד) (קו אדום)). שיא CLI הוא סביב 640 ננומטר. תמונה ממוזגת של Unmix # 1 ומס '2 (ג). ספקטרום CLI של Unmix # 1 ומס '2 (ד). הדפס מהתייחסות 42. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51790/51790fig4highres.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a> &lt;/ P&gt; <img alt="איור 5" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51790/51790fig5highres.jpg" width="500"> איור 5: טומוגרפיה Multispectral Cerenkov הארה (- ד) שחזור 3D של התמונות.. ניתן לראות Interscapular BAT בעטרה (א), sagittal (ב), ורוחבי צפיות (ג), כמו גם בתמונה 3D (ד); צורת BAT הפיזי (ה) מוצגת (חץ כחול) שנמצא בקורלציה עם תמונות משוחזרות. הדפס ולהתאים מהתייחסות 42. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51790/51790fig5highres.jpg" target="_blank">אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.</a>

בדוח וידאו זה, אנו מראים את היישום של הדמיית זוהר של צ'רנקוב (CLI) עבור רקמת שומן חומה בין-שכמה בעכברים בתנאים פעילים ומדוכאים.

Cerenkov הארת ההדמיה של רקמות Interscapular בראון שומן

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

המטרה הכוללת של הליך זה היא להשתמש בהדמיית זוהר של צ'רנוף כדי לדמיין רקמת שומן חומה עם F 18 FDG. לאחר הדגמת ההיתכנות של מתודולוגיה זו ועכברים עירומים על ידי הזרקת וריד זנב של F 18 FDG, הפעלת רקמת השומן החומה מנוטרת לאחר מכן in vivo. לאחר מכן נעשה שימוש בערבוב ספקטרלי להסרת אות זוהר של שיעול צ'צ'ני לא ספציפי סביב אזור רקמת השומן החומה הבין-שכמית, ולאחר מכן נעשה שימוש בהדמיה טומוגרפית תלת מימדית כדי להמחיש את הרקמה.בסופו של דבר, ניתן להשתמש בהדמיית זוהר OV כדי לדמיין רקמת שומן חומה עם F 18 FDG, במיוחד במעבדות ללא מתקני PET. היתרונות העיקריים של טכנולוגיה זו על פני השיטות הקיימות הם שהיא קלה לשימוש, מהירה לביצוע, זולה וזמינה באופן נרחב, במיוחד עבור רקמת שומן תמונה במצב עכבר. לפני הזרקת F 18 FDG לבעלי החיים הכניסו תחילה ארבעה עכברים עירומים מורדמים למכשיר ההדמיה ורכשו תמונת רקע עם הפרמטרים הבאים.מסנן פתוח F שווה סל אחד שווה שמונה. שדה הראייה שווה ל-D זמן החשיפה שווה ל-120 שניות וטמפרטורת הבמה שווה ל-37 מעלות צלזיוס. לאחר מכן יש להזריק לבעלי החיים 280 מיקרו קארי של F 18 FDG ב-PBS דרך וריד הזנב ולהחזיר אותם לכלוב המצויד במזון ומים 30, 60 ו-120 דקות לאחר ההזרקה.רכוש את תמונות הזוהר של צ'רנוף עם אותם פרמטרים כמו הדמיית הרקע. לאחר מכן, כדי לכמת את יחס האות לרעש, השתמש בממשק תוכנת ההדמיה כדי לצייר שני אזורי אליפסה שווים בגודל מעניין מעל רקמת השומן החומה התוך-שכמה, ואזור הסמוך לרקמת התנוחה החומה כאזור ייחוס לניטור הפעלת רקמת השומן החומה לאחר טיפול בנוראדרנלין, תחילה IP מזריק קבוצה אחת של ארבעה עכברים עירומים עם נוראדרנלין ומשאיר קבוצה שנייה של עכברים עירומים ללא הזרקה כבקרות לא מופעלות. לאחר 30 דקות IV, הזריק לכל עכבר 220 מיקרו קירי של F 18 FDG כפי שהודגם זה עתה, ולאחר מכן דמיין את שתי הקבוצות 60 דקות לאחר מכן, גבוה משמעותית.אות הדמיית זוהר של שיעול ג'ארין צפוי בטיפול בנוראדרנלין מאשר בבקרות למחקרי טומוגרפיה זוהר מרובה שיעול לאחר הזרקת 300 מיקרו קארי של F 18 FDG רוכשים תמונות מולטי-ספקטרליות 60 דקות לאחר ההזרקה. מהצד הגבי של החיה עם הפרמטרים הבאים, F שווה סל אחד שווה ל-16. זמן הרכישה שווה ל-300 שניות לכל מסנן ומסנני פליטה שווים לחמש מאות שמונים ושש מאות ושש מאות עשרים ושש מאות ארבעים, שש מאות שישים ו-680 ננומטר.השלמת הרכישה תארך כ-30 דקות. לאחר מכן בצע ביטול ערבוב ספקטרלי עם הדמיה חיה, תוכנת 4.3 0.1 ולאחר מכן מלוח לוח הכלים, בחר את לחצן ביטול הערבוב הספקטרלי ולחץ על ניתוח, ולאחר מכן בחר אוטומטי ממדריך השיטה הנפתח למטה. לבסוף, החל את ויסות הטיקופ באופטימיזציה של ריבועי החכירה הלא שליליים של השאריות כדי ליצור את טומוגרפיית פני השטח, המשמשת לרישום משותף של תמונה תלת מימדית מהדמיית אור המבנה.בתמונה זו, לא הודגש אזור מסוים מהתמונה הלא מעורבת של הרכיב מספר אחת והספקטרום המתאים דומה מאוד לספקטרום הפליטה של ה-F 18 במדיה טהורה. אות זה מצביע על כך שהמספר הראשון הלא מעורבב ייצג אות תמונה זוהר של צ'רנוב לא מוגדר, שמקורו ככל הנראה מעומקים רדודים מאוד כמו מהצטברות F 18 FDG בעור. שיא הספקטרום הלא מעורבב של מספר שתיים היה בסביבות 640 ננומטר, מה שמרמז על כך שהאות הגיע מרקמת השומן החומה.מעניין לציין כי בניגוד להנחתה המשמעותית של עוצמת תמונת הזוהר של צ'רנוב הקצרה מ-640 ננומטר, לא נצפתה ירידה דרמטית בעוצמה ברגע שהגיעה לשיאה, מה שמעיד על חדירה טובה יותר של האור הנפלט לרקמות באורכי גל ארוכים יותר. התמונות התלת מימדיות המשוחזרות שנרכשו עם טומוגרפיה זוהרת מולטי-ספקטרלית של סנוף נרשמות יחד עם טומוגרפיה פני השטח שנוצרת מהאור המובנה, והתמונות חושפות שחלק ניכר מאות תמונת הזוהר של צ'רנוב מקורו ברקמת התנוחה החומה התוך-שכמה. למרבה הפלא, התמונה העטרתית מתארת בבירור את שתי האונות של רקמת התנוחה החומה, הדומה מאוד לקווי המתאר המשולשים של רקמת התנוחה החומה המוצגת בתמונה אנטומית מאקרו זו.לאחר הצפייה בסרטון, אתה אמור להיות מסוגל ליישם הליך תמונה זה על מחקרי תמונה אחרים של רקמת שומן חומה.

cerenkov-luminescence-imaging-of-interscapular-brown-adipose-tissue

Research

JoVE Journal

Medicine

רפואה

שיטה של ​​הדמיה תפקודית של רקמת שומן חום עכבר (BAT) מתוארת שבספיגה קרה מגורה-18F של-fluorodeoxyglucose (FDG) בBAT היא הלא פולשני הוערך עם פרוטוקול micro-PET/CT טופל. שיטה זו היא חזקה ורגישה כדי לזהות הבדלים בפעילות BAT במודלים של עכברים.

הדמיה תפקודית של שומן חום בעכברים עם FDG micro-PET/CT

השימוש בCerenkov הארת ההדמיה (CLI) לניטור טיפול בסרטן קליני מתואר כאן. שיטה זו מנצלת Cerenkov הקרינה (CR) ודימות אופטית (OI) כדי להמחיש בדיקות radiolabeled ובכך מספקת אלטרנטיבה לPET במעקב קליני וטיפולי הקרנת סמים.

Cerenkov הארת ההדמיה (CLI) לניטור ריפוי הסרטן

השיטה המוצגת כאן משתמשת 18 F-fluorodeoxyglucose (18 F-FDG) טומוגרפיה פליטת פוזיטרונים טומוגרפיה / ממוחשבת (PET-CT) והדמיה שומן-מים מופרדים בתהודה מגנטית (MRI), כל שנסרקו הבא 2 חשיפה לשעת thermoneutral (24 ° C ) ותנאים קרים (17 מעלות צלזיוס) כדי למפות רקמת שומן חומה (BAT) בבני אדם בוגרים.

בסיס מיון רקמה האנושי בראון שומן בדיקה מחולק באופן אוטומטי על ידי פוזיטרון פליטת טומוגרפיה / טומוגרפיה ממוחשבת ורשום תמונות תהודה מגנטית

באמצעות תוכנה חופשית, קוד פתוח, פיתחנו גישה אנליטית לכמת פעילות חילוף החומרים של בת באמצעות 18F-FDG כן ונפח הכולל ואזוריים חום רקמת שומן...

כל הגוף ואת אזורי כימות של האדם פעיל חום רקמת שומן באמצעות 18F-FDG PET/CT...

מחקר זה מתאר שיטה חדשה לבידוד אדיפוציטים חומים מורין לניתוח ביטוי גנים וחלבונים.

בידוד אדיפוציטים חומים מרקמת שומן חום אינטרסקפולרית של מורין לניתוח ביטוי גנים וחלבונים

הדמיה פונקציונלית וכמות של מחסני שומן תרמוגניים בעכברים באמצעות גישה מבוססת הדמיה מיקרו-PET /MR.

הדמיה וכימות של רקמות שומן חום ובז' בעכברים באמצעות [18F]FDG מיקרו-PET/MR הדמיה

במאמר זה אנו מציגים פרוטוקול לכימות המשמעות הפיזיולוגית של השפעת פעילות רקמת השומן החום (BAT) על חילוף החומרים האנושי. זה מושג על ידי שילוב העמסת פחמימות וקלורימטריה עקיפה עם מדידות של שינויים supraclavicular בטמפרטורה. גישה חדשנית זו יכולה לסייע בפיתוח יעד פרמקולוגי לתרמוגנזה BAT בבני אדם.

שימוש בשילוב של קלורימטריה עקיפה, תרמוגרפיה אינפרא אדומה ורמות גלוקוז בדם כדי למדוד תרמוגנזה של רקמת שומן חום בבני אדם

כאן אנו מציגים פרוטוקול למדידת פעילות רקמת השומן החום לאחר ארוחה בבני אדם ובחיות מעבדה.

תרמוגרפיה אינפרא אדומה לאיתור שינויים בפעילות רקמת השומן החומה

במאמר זה מתוארת שיטה למדידת קרינה באתרה ברקמה חיה. עבודה זו כוללת פירוט של בניית גשושיות בקנה מידה מיקרו למדידות שונות של קרינה וקרינה, מספקת הדרכה להרכבת רקמה לאפיון קרינה, ומתווה שיטות חישוביות לניתוח הנתונים המתקבלים.

מיקרו-בדיקה רדיומטרית תוך-רקמתית למדידת קרינה באתרה ברקמה חיה

פרדיפוציטים מבודדים מהמקטע הווסקולרי של רקמת השומן החום הבין-סקפולרי מעכברים שזה עתה נולדו ומתמיינים לתאים שצוברים טיפות שומנים, מבטאים סמנים מולקולריים ומראים את המורפולוגיה המיטוכונדריאלית של אדיפוציטים חומים בוגרים. תאים אלה מנותחים עוד יותר על ידי immunofluorescence ומיקרוסקופ אלקטרונים הולכה.

התמיינות והדמיה של אדיפוציטים חומים מהמקטע הווסקולרי של רקמת השומן הבין-סקפולרית מעכברים שזה עתה נולדו

במאמר זה אנו מתארים פרוטוקול לבידוד, תרבית ופנוטיפ של תאי אנדותל מיקרו-וסקולריים מרקמת שומן תת-עורית אנושית (hSATMVECs). בנוסף, אנו מתארים מודל ניסיוני של hSATMVEC-adipocyte cross-talk.

חקר שיחות צולבות של תאי אנדותל שומן/אדיפוציטים ברקמת שומן תת-עורית אנושית

למדו הדמיית זוהר צ'רנקוב לצפייה ברקמת שומן חום בין-כתפית בעכברים באמצעות F 18 FDG. שיטה זו מאפשרת מעקב אחרי הפעלת שומן חום בחי, מהירה ונגישה יותר מ-PET.

Cerenkov הארת ההדמיה של רקמות Interscapular בראון שומן

גלה סרטונים נוספים