Name: תרמוגרפיה אינפרא אדומה לאיתור שינויים בפעילות רקמת השומן החומה (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2022-09-28T14:30:00.000+00:00
Duration: 8 min 16 s
Description: למדו תרמוגרפיה אינפרא אדומה לאיתור שינויים בפעילות רקמת השומן החומה בבני אדם ובעלי חיים מעבדה. שיטה זו לא פולשנית ורגישה יותר מ-PET-CT, ומאפשרת מחקר מטבוליזם ומחלות כמו השמנה וסוכרת.

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

מחקר זה מומן על ידי מענק המחקר של הקרן הקרואטית למדע (IP-2018-01- 7416).

כל הליכי הניסוי בחיות מעבדה אושרו על ידי ועדת האתיקה הלאומית ומשרד החקלאות (EP 185/2018). הניסויים נערכו בהתאם לקודקס האתי של האגודה הקרואטית למדעי חיות מעבדה והנחיות ARRIVE . כל ההליכים שבוצעו במחקרים שכללו משתתפים אנושיים היו בהתאם להצהרת הלסינקי ואושרו על ידי ועדת האתיקה של אוניברסיטת זאגרב, בית הספר לרפואה (UP/I-322-01/18-01/56). במחקר זה אנו מציגים את התוצאות של שלוש משתתפות (BMI: 29 ק"ג/מ"ר 2 ± 5 ק"ג/מ"ר2). התקבלה הסכמה מדעת מכל המתנדבים האנושיים להשתתפותם במחקר ולהצגת הנתונים.
1. מדידת ההפעלה של רקמת שומן חומה לאחר ארוחה בבני אדם
הערה: בצע את הניסויים במהלך הקיץ כאשר הטמפרטורה היומית אינה מתחת 22 °C (75 °F) כדי לשמור על פעילות BAT בסיסית נמוכה ככל האפשר.
<ol><li>בחר בקפידה את המשתתפים הבריאים בבקרה (אם יש להעריך את פעילות ה- BAT בתנאים פתולוגיים) מכיוון שפעילות BAT היא מין, גיל, BMI ואפילו השלב של מחזור הייחום התלוי בו.<ol><li>כדי להעריך את שלב המחזור החודשי של המשתתפות, שאל אותן שאלות על אורך המחזור החודשי הממוצע שלהן ועל תאריך היום הראשון של הווסת האחרונה שלהן. אל תשכחו לציין את תאריך הניסויים. הערה: בחירה נכונה של נבדקי ביקורת תואמים היא החלק הקשה ביותר במחקרים קליניים מכיוון שקבוצת ביקורת בריאה ומשתתפים עם מצבים פתולוגיים צריכים להיות דומים ככל האפשר ושונים רק במחלה הנחקרת.</li>
	</ol></li>
	<li>בקשו מהמשתתפים לנוח היטב, לא לאכול ארוחת בוקר (צום - ללא צריכת קלוריות), להתכנס בשעות הבוקר לניסויים, ולנוח לפחות 30 דקות כדי למנוע הפעלה אפשרית של BAT במהלך פעילות שרירים באמצעות הפעלה סימפתטית.</li>
	<li>בקשו מהמשתתפים להסיר את בגדיהם העליונים 15 דקות לפני המדידות כדי למנוע את ההשפעות האפשריות של חימום פני העור (השפעות תרמיות של בגדים) תוך קביעת פעילות ה- BAT הבסיסית. בצע מדידות בטמפרטורת החדר המתאימה (22-27 מעלות צלזיוס).</li>
	<li>בצע מדידות אינפרא אדום.<ol><li>בזמן שהמשתתפים נחים, הרכיבו את המצלמה התרמית (סוג גלאי: מיקרובולומטר לא מקורר; גובה הגלאי: 17 מיקרומטר; טווח ספקטרלי של המצלמה: 7.5-14.0 מיקרומטר; רגישות תרמית: 20 mK ב-30°C; עדשות: 36 מ"מ; רזולוציה: 1024 פיקסלים x 768 פיקסלים; שדה ראייה מיידי [IFOV]: 0.47 mRad) על החצובה ומקמו אותה במרחק של 1 מ' מהמקום שבו ישב המשתתף. הערה: אם המדידות מבוצעות במזג אוויר קר יותר (טמפרטורות אוויר חיצוניות מתחת ל-15°C בלחות של 50%), הניחו את המצלמה בטמפרטורת החדר והפעילו אותה למשך שעה לפחות לפני ביצוע המדידות. מכשירים קרים יכולים לתת תוצאות שונות לאחר התחממות לטמפרטורת החדר עקב כיול אוטומטי.</li>
		<li>חבר את המצלמה התרמית למחשב ולתוכנה בהתאם להוראות היצרן. רשום רדיד אלומיניום (רדיד אלומיניום מקומט ואז מתוח) במרחק מוקד של 1 מ 'כדי לקבוע את הטמפרטורה המשתקפת של החדר, המוצגת כטמפרטורה נמדדת. בתוכנת המצלמה, הזן מרחק של 0 מ 'ופליטות של 1. הערה: הטמפרטורה הנראית המשתקפת היא פרמטר המתקבל כאשר הפליטות של המצלמה מוגדרת ל -1.0 והמרחק ל -0 מ 'והמדידות נלקחות על רדיד אלומיניום מקומט ואז מתוח. הטמפרטורה הנראית לעין המוחזרת מייצגת קירוב של סך הקרינה האינפרא אדומה על הגלאי מהסביבה.</li>
		<li>רגע לפני תחילת המדידות, לקבוע את טמפרטורת האוויר בחדר ואת לחות האוויר (הכרחי לניתוח מאוחר יותר). במקום לצלם תמונה תרמית אחת, הקלט סרט. מתוך הסרט, מאוחר יותר לבחור את מסגרת התמונה הטובה ביותר האפשרית לניתוח כדי להפחית את האפשרות לאבד נתונים יקרי ערך.</li>
		<li>לפני תחילת ההקלטה, הגדר את הפרמטרים הבאים: משך הקלטת הווידאו ב 10-15 שניות (או כל ערך רצוי אחר), קצב המסגרות ב 5 fps (מסגרות לשנייה) או כל ערך אחר (בידינו, 5 fps הוא המקסימום הדרוש), ומיקום בדיסק שבו הסרט יישמר, כמתואר להלן.<ol><li>בתוכנה שמעל חלון המצלמה הראשי, בחר את הסמל השלישי משמאל. בתפריט המוקפץ, בחר Edit Record Settings, ולאחר מכן ייפתח חלון חדש.</li>
			<li>במצב רשומה, בחר הקלט לדיסק ומתחתיו הגדר את הרשומה למשך זמן זה בזמן הרצוי. באפשרויות ההקלטה של אותו חלון, הגבל את קצב ההקלטה ל- 5 (הרץ) ובחר את המיקום שבו יישמרו ההקלטות.</li>
			<li>כדי להגדיר את קצב המסגרות, סגור את החלון הקיים, פתח את Edit בתפריט הראשי ובחר Preferences. בחלק הימני של החלון הפתוח, הזן 5 בקצב פריימים יעד. באותו חלון למטה, בחר מקש קיצור / התחלה מרחוק יכולה לעצור הקלטה, ומהתפריט הנפתח, בחר במצב התחלה / עצירה. הערה: נסה ליצור את הסרטים הקצרים ביותר האפשריים עם קצב הפריימים הנמוך ביותר האפשרי מכיוון שהוא צורך זיכרון. בהגדרות אלה, רשומה אחת תכיל כ- 100 Mb.</li>
		</ol></li>
	</ol></li>
	<li>מקמו את המשתתף כך שהאזור הסופרקלוויקולרי של הצוואר, מעל עצם הבריח שבה BAT ממוקם (איור 1), יהיה במרחק מוקד של 1 מטר והקלט סרט קצר (10-15 שניות) בקצב פריימים של 5 פריימים לשנייה על-ידי לחיצה על מקש F5 . ההקלטה תיפסק בשעה היעודה.</li>
	<li>בחדר בזמן המדידות, יש לוודא שרק המשתתף והאדם המבצע את המדידות נוכחים. הימנעו מתנועת אוויר או טיוטה (למשל, ממיזוג אוויר). ודאו שהמשתתפים רחוקים מטיוטה קרה, מאור שמש (ישיר או עקיף) או מכל מקור חום כמו נורות.</li>
	<li>אם מתאים, למדוד את ריכוזי הגלוקוז בדם נימי מקצה האצבע עם glucometer סטנדרטי ואת טמפרטורת הגוף באמצעות מדחום בית השחי.</li>
	<li>ודא שכל המשתתפים אוכלים את אותה ארוחה. שימו לב למגבלות המזון ולדרישות של הנבדקים (למשל, הארוחה לחולי סוכרת). כל המשתתפים, כולל קבוצת ביקורת (בריאה) ומשתתפים עם הפרעות מטבוליות, צריכים לאכול את אותה ארוחה. הערה: לפרטים נוספים על ארוחות שחולי סוכרת יכולים לצרוך, צרו קשר עם אנדוקרינולוג מקומי או שוחחו על כך עם המשתתפים הסובלים מסוכרת.</li>
	<li>בזמן הרצוי לאחר ארוחה, בצע את ההקלטה החדשה על ידי הקשה על F5 באמצעות אותם ערכי הגדרה. אל תחזור על הפרוטוקול שנקבע להקלטות. חזור על המדידות לאחר 30 דקות, שעה, שעתיים ושלוש שעות לאחר ארוחה12. עבור תכנון המחקר הספציפי שלך, הזמן לאחר הארוחה יכול להיות קצר יותר או ארוך יותר, אך אנו ממליצים לפחות על שלוש נקודות הזמן הראשונות. הערה: המגבלה של מספר המשתתפים היא ארבעה עד שישה, למרות שהמדידות נעשות מהר. עם מספר גבוה יותר של משתתפים, זמן העיכוב עבור חלקם יהיה ארוך מדי.</li>
</ol>2. מדידת הפעלת רקמת שומן חום לאחר ארוחה בחיות מעבדה
הערה: מכיוון שבעלי החיים שוכנים במתקן לבעלי חיים עם טמפרטורת חדר מווסתת ומחזור יום/לילה של 12 שעות/12 שעות, ניתן לבצע ניסויים בכל עונה. טמפרטורת החדר במהלך ניסויים צריך להיות בין 22 °C (75 °F) ו 27 °C (77 °F). במחקר זה נבדקו שש נקבות חיות בדיסטרוס ושש חיות בר זכריות (WT) C57Bl/6NCrl.
<ol><li>להרדים את בעלי החיים בהתאם להנחיות האתיות של המוסד. במחקר זה, ההרדמה בוצעה באמצעות זריקות I.P של קטמין/קסילזין (80-100 מ"ג/ק"ג ו-6-8 מ"ג/ק"ג, בהתאמה). יש למרוח ג'ל עיניים על שתי העיניים כדי למנוע התייבשות הקרנית במהלך ההרדמה. גלחו את האזורים הבין-סקפולריים של חיות הניסוי יום לפני הניסויים (אזור העור בין השכמות) באמצעות גוזם חיות קטן.</li>
	<li>יום לפני הניסויים, גם לקבוע את השלב של מחזור הייחום אצל חיות נקבה. הערה: השלב של מחזור הייחום נקבע על ידי מריחות בנרתיק.<ol><li>טובלים צמר גפן בתמיסת מלח סטרילית בטמפרטורת החדר (0.9% NaCl) ומחדירים לנרתיק. מגרדים בעדינות את דופן הנרתיק עם המקלון, מורחים את התאים המחוברים על מגלשת זכוכית ומאפשרים לו להתייבש באוויר.</li>
		<li>החזירו את החיות לכלובים שלהן. מכתימים את התאים עם 500 μL של 0.1% cresyl סגול אצטט במשך 1 דקות, ולאחר מכן לשטוף אותם 3 פעמים עם מים.</li>
		<li>צפו בתאים תחת מיקרוסקופ אור עם הגדלה של פי 100 ותאורת שדה בהיר. לקבוע את השלב של מחזור הייחום מבוסס על מספר leukocytes ותאי אפיתל nucleated ו cornified שנצפו בכתם25.</li>
	</ol></li>
	<li>הוציאו את מזונם של בעלי החיים בערב שלפני הניסויים (צום לילה) עם מים עד ליביטום. הדרך הטובה ביותר היא להעביר את בעלי החיים לכלובים נקיים חדשים כדי למנוע שאריות מזון אפשריות בכלובים.</li>
	<li>בבוקר יום הניסוי, הכינו את המצלמה התרמית ואת הגדרות ההקלטה כפי שנעשו לבדיקת המשתתפים האנושיים.</li>
	<li>אין להפריע או לגרום לחץ לבעלי החיים לפני ביצוע מדידות IR. הניחו בזהירות את בעל החיים בכלוב נקי (מוודא שאין השפעות של ריח של בעלי חיים אחרים על המערכת הסימפתטית של החיה). מקם את הכלוב מתחת למצלמה התרמית במרחק מוקד של 1 מ '. הקלט סרט על-ידי הקשה על F5.</li>
	<li>שקלו את כדורית המזון לפני נתינתה לכל בעל חיים, כך שניתן יהיה לחשב את צריכת המזון. אפשרו לבעל החיים לאכול במשך 30 דקות בכלוב שלו ושקלו שוב את כדורית המזון לאחר הארוחה. במחקר זה, נקבות בעלי חיים אכלו 0.038 ± 0.004 גרם מזון/משקל גוף. הערה: אם תחליט למדוד את ריכוזי הגלוקוז בדם, בצע את המדידות לפני הארוחה אך לאחר מדידות IR כדי להבטיח שהדבר לא יוביל להפעלת BAT על ידי המערכת הסימפתטית.</li>
	<li>חזור על מדידות IR בזמן הרצוי לאחר תחילת הארוחה (בדרך כלל 30 דקות, שעה ושעתיים לאחר ארוחה)17,26.</li>
	<li>לאחר השלמת כל הניסויים, בדקו שוב את שלב מחזור הייחום בנקבות בעלי חיים כמתואר לעיל (נקבות עשויות לצאת מהשלב הרצוי של מחזור הייחום מוקדם מהצפוי).</li>
</ol>3. ניתוח ההקלטות התרמיות
הערה: תוכנת המצלמה התרמית מחשבת את טמפרטורת האובייקט באמצעות חמישה משתנים.
<ol><li>הגדר את המשתנים הבאים בתוכנה לפני הניתוח: פליטות עור, e = 0.9815,27, טמפרטורת החדר המשתקפת (כפי שמחושבת מהתמונה של רדיד אלומיניום), טמפרטורת אוויר, לחות יחסית, מרחק לאובייקט = 1 מ '. בצע את הניתוח באמצעות התוכנה עם ערכים אלה. הערה: פלטת הצבעים המועדפת היא קשת מכיוון שהיא משתמשת ביותר גוונים, מה שמאפשר זיהוי קל יותר של עטלף מעל עצם הבריח.</li>
	<li>עבור כל סרט, הזן את המשתנים המפורטים בתוכנת המצלמה בצד ימין של החלון הראשי. בחר את המסגרת (תמונה) המתאימה מהסרט על-ידי הזזת ראש ההפעלה בתחתית המסך או לחיצה על לחצן השהה .</li>
	<li>בחר את אזור העניין (ROI) על ידי בחירת הצורה הרצויה של האזור בצד שמאל של החלון הראשי. בחר את הצורה המתאימה ביותר לאזור העור מעל או בין עצמות הבריח.</li>
	<li>כאשר נבחר החזר ההשקעה, הטמפרטורות המינימליות, המקסימליות והממוצעות של החזר ההשקעה מוצגות בצד ימין. בתמונה, המשולש האדום מייצג את נקודת הטמפרטורה המרבית המתועדת, והמשולש הכחול מייצג את הטמפרטורה המינימלית המתועדת. חזור על שלב זה במשך מספר פריימים כדי לוודא שהטמפרטורה הנמדדת יציבה במהלך מספר שניות של ההקלטה.</li>
	<li>הפחיתו את הטמפרטורות המקסימליות של אזור העור מעל BAT לפני ארוחה מהטמפרטורות המקסימליות לאחר ארוחה כדי לקבוע את העלייה בפעילות BAT לאחר הארוחה בחיות מעבדה.</li>
</ol>

<ol><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+England+Journal+of+Medicine%22%5BJournal%5D)">Cold-activated brown adipose tissue in healthy men.</a> New England Journal of Medicine. 360 (15), 1500-1508 (2009).</li>
<li>Morrison, S. F., Nakamura, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Central+neural+pathways+for+thermoregulation%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Bioscience%22%5BJournal%5D)">Central neural pathways for thermoregulation.</a> Frontiers in Bioscience. 16 (1), 74-104 (2011).</li>
<li>Contreras, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+brain+and+brown+fat%5BTitle%5D)+AND+%22Annals+of+Medicine%22%5BJournal%5D)">The brain and brown fat.</a> Annals of Medicine. 47 (2), 150-168 (2015).</li>
<li>Chondronikola, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Brown+adipose+tissue+improves+whole-body+glucose+homeostasis+and+insulin+sensitivity+in+humans%5BTitle%5D)+AND+%22Diabetes%22%5BJournal%5D)">Brown adipose tissue improves whole-body glucose homeostasis and insulin sensitivity in humans.</a> Diabetes. 63 (12), 4089-4099 (2014).</li>
<li>Ouellet, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Outdoor+temperature%2C+age%2C+sex%2C+body+mass+index%2C+and+diabetic+status+determine+the+prevalence%2C+mass%2C+and+glucose-uptake+activity+of+18F-FDG-detected+BAT+in+humans%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Clinical+Endocrinology+%26+Metabolism%22%5BJournal%5D)">Outdoor temperature, age, sex, body mass index, and diabetic status determine the prevalence, mass, and glucose-uptake activity of 18F-FDG-detected BAT in humans.</a> Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism. 96 (1), 192-199 (2011).</li>
<li>Pfannenberg, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Impact+of+age+on+the+relationships+of+brown+adipose+tissue+with+sex+and+adiposity+in+humans%5BTitle%5D)+AND+%22Diabetes%22%5BJournal%5D)">Impact of age on the relationships of brown adipose tissue with sex and adiposity in humans.</a> Diabetes. 59 (7), 1789-1793 (2010).</li>
<li>Leitner, B. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mapping+of+human+brown+adipose+tissue+in+lean+and+obese+young+men%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+National+Academy+of+Sciences+of+the+United+States+of+America%22%5BJournal%5D)">Mapping of human brown adipose tissue in lean and obese young men.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 114 (32), 8649-8654 (2017).</li>
<li>Vosselman, M. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Brown+adipose+tissue+activity+after+a+high-calorie+meal+in+humans%5BTitle%5D)+AND+%22American+Journal+of+Clinical+Nutrition%22%5BJournal%5D)">Brown adipose tissue activity after a high-calorie meal in humans.</a> American Journal of Clinical Nutrition. 98 (1), 57-64 (2013).</li>
<li>Hibi, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Brown+adipose+tissue+is+involved+in+diet-induced+thermogenesis+and+whole-body+fat+utilization+in+healthy+humans%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Obesity%22%5BJournal%5D)">Brown adipose tissue is involved in diet-induced thermogenesis and whole-body fat utilization in healthy humans.</a> International Journal of Obesity. 40 (11), 1655-1661 (2016).</li>
<li>Fenzl, A., Kiefer, F. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Brown+adipose+tissue+and+thermogenesis%5BTitle%5D)+AND+%22Hormone+Molecular+Biology+and+Clinical+Investigation%22%5BJournal%5D)">Brown adipose tissue and thermogenesis.</a> Hormone Molecular Biology and Clinical Investigation. 19 (1), 25-37 (2014).</li>
<li>Koksharova, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+relationship+between+brown+adipose+tissue+content+in+supraclavicular+fat+depots+and+insulin+sensitivity+in+patients+with+type+2+diabetes+mellitus+and+prediabetes%5BTitle%5D)+AND+%22Diabetes+Technology+%26+Therapeutics%22%5BJournal%5D)">The relationship between brown adipose tissue content in supraclavicular fat depots and insulin sensitivity in patients with type 2 diabetes mellitus and prediabetes.</a> Diabetes Technology & Therapeutics. 19 (2), 96-102 (2017).</li>
<li>Habek, N., Kordić, M., Jurenec, F., Dugandžić, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Infrared+thermography%2C+a+new+method+for+detection+brown+adipose+tissue+activity+after+a+meal+in+humans%5BTitle%5D)+AND+%22Infrared+Physics+%26+Technology%22%5BJournal%5D)">Infrared thermography, a new method for detection brown adipose tissue activity after a meal in humans.</a> Infrared Physics & Technology. 89, 271-276 (2018).</li>
<li>Lee, P., Ho, K. K. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hot+fat+in+a+cool+man%3A+Infrared+thermography+and+brown+adipose+tissue%5BTitle%5D)+AND+%22Diabetes%2C+Obesity+and+Metabolism%22%5BJournal%5D)">Hot fat in a cool man: Infrared thermography and brown adipose tissue.</a> Diabetes, Obesity and Metabolism. 13 (1), 92-93 (2011).</li>
<li>Ang, Q. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+new+method+of+infrared+thermography+for+quantification+of+brown+adipose+tissue+activation+in+healthy+adults+%28TACTICAL%29%3A+A+randomized+trial%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Physiological+Sciences%22%5BJournal%5D)">A new method of infrared thermography for quantification of brown adipose tissue activation in healthy adults (TACTICAL): A randomized trial.</a> Journal of Physiological Sciences. 67 (3), 395-406 (2017).</li>
<li>Jang, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Infrared+thermography+in+the+detection+of+brown+adipose+tissue+in+humans%5BTitle%5D)+AND+%22Physiological+Reports%22%5BJournal%5D)">Infrared thermography in the detection of brown adipose tissue in humans.</a> Physiological Reports. 2 (11), 12167(2014).</li>
<li>Dodd, G. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Leptin+and+insulin+act+on+POMC+neurons+to+promote+the+browning+of+white+fat%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">Leptin and insulin act on POMC neurons to promote the browning of white fat.</a> Cell. 160 (1-2), 88-104 (2015).</li>
<li>Habek, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Activation+of+brown+adipose+tissue+in+diet-induced+thermogenesis+is+GC-C+dependent%5BTitle%5D)+AND+%22Pfl%C3%BCgers+Archiv%3A+European+Journal+of+Physiology%22%5BJournal%5D)">Activation of brown adipose tissue in diet-induced thermogenesis is GC-C dependent.</a> Pflügers Archiv: European Journal of Physiology. 472 (3), 405-417 (2020).</li>
<li>Burke, L. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sex+difference+in+physical+activity%2C+energy+expenditure+and+obesity+driven+by+a+subpopulation+of+hypothalamic+POMC+neurons%5BTitle%5D)+AND+%22Molecular+Metabolism%22%5BJournal%5D)">Sex difference in physical activity, energy expenditure and obesity driven by a subpopulation of hypothalamic POMC neurons.</a> Molecular Metabolism. 5 (3), 245-252 (2016).</li>
<li>Glumer, C., Jorgensen, T., Borch-Johnsen, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prevalences+of+diabetes+and+impaired+glucose+regulation+in+a+Danish+population%3A+The+Inter99+study%5BTitle%5D)+AND+%22Diabetes+Care%22%5BJournal%5D)">Prevalences of diabetes and impaired glucose regulation in a Danish population: The Inter99 study.</a> Diabetes Care. 26 (8), 2335-2340 (2003).</li>
<li>Sicree, R. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Differences+in+height+explain+gender+differences+in+the+response+to+the+oral+glucose+tolerance+test-the+AusDiab+study%5BTitle%5D)+AND+%22Diabetic+Medicine%22%5BJournal%5D)">Differences in height explain gender differences in the response to the oral glucose tolerance test-the AusDiab study.</a> Diabetic Medicine. 25 (3), 296-302 (2008).</li>
<li>van Genugten, R. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+sex+and+hormone+replacement+therapy+use+on+the+prevalence+of+isolated+impaired+fasting+glucose+and+isolated+impaired+glucose+tolerance+in+subjects+with+a+family+history+of+type+2+diabetes%5BTitle%5D)+AND+%22Diabetes%22%5BJournal%5D)">Effects of sex and hormone replacement therapy use on the prevalence of isolated impaired fasting glucose and isolated impaired glucose tolerance in subjects with a family history of type 2 diabetes.</a> Diabetes. 55 (12), 3529-3535 (2006).</li>
<li>Williams, J. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gender+differences+in+the+prevalence+of+impaired+fasting+glycaemia+and+impaired+glucose+tolerance+in+Mauritius.+Does+sex+matter%5BTitle%5D)+AND+%22Diabetic+Medicine%22%5BJournal%5D)">Gender differences in the prevalence of impaired fasting glycaemia and impaired glucose tolerance in Mauritius. Does sex matter.</a> Diabetic Medicine. 20 (11), 915-920 (2003).</li>
<li>Stanford, K. I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Brown+adipose+tissue+regulates+glucose+homeostasis+and+insulin+sensitivity%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Clinical+Investigation%22%5BJournal%5D)">Brown adipose tissue regulates glucose homeostasis and insulin sensitivity.</a> Journal of Clinical Investigation. 123 (1), 215-223 (2013).</li>
<li>Brasil, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+systematic+review+on+the+role+of+infrared+thermography+in+the+brown+adipose+tissue+assessment%5BTitle%5D)+AND+%22Reviews+in+Endocrine+and+Metabolic+Disorders%22%5BJournal%5D)">A systematic review on the role of infrared thermography in the brown adipose tissue assessment.</a> Reviews in Endocrine and Metabolic Disorders. 21 (1), 37-44 (2020).</li>
<li>Byers, S. L., Wiles, M. V., Dunn, S. L., Taft, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mouse+estrous+cycle+identification+tool+and+images%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Mouse estrous cycle identification tool and images.</a> PLoS One. 7 (4), 35538(2012).</li>
<li>Crane, J. D., Mottillo, E. P., Farncombe, T. H., Morrison, K. M., Steinberg, G. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+standardized+infrared+imaging+technique+that+specifically+detects+UCP1-mediated+thermogenesis+in+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22Molecular+Metabolism%22%5BJournal%5D)">A standardized infrared imaging technique that specifically detects UCP1-mediated thermogenesis in vivo.</a> Molecular Metabolism. 3 (4), 490-494 (2014).</li>
<li>Hartwig, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multimodal+imaging+for+the+detection+of+brown+adipose+tissue+activation+in+women%3A+A+pilot+study+using+NIRS+and+infrared+thermography%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Healthcare+Engineering%22%5BJournal%5D)">Multimodal imaging for the detection of brown adipose tissue activation in women: A pilot study using NIRS and infrared thermography.</a> Journal of Healthcare Engineering. 2017, 5986452(2017).</li>
<li>James, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+use+of+infrared+thermography+in+the+measurement+and+characterization+of+brown+adipose+tissue+activation%5BTitle%5D)+AND+%22Temperature%22%5BJournal%5D)">The use of infrared thermography in the measurement and characterization of brown adipose tissue activation.</a> Temperature. 5 (2), 147-161 (2018).</li>
<li>Folgueira, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hypothalamic+dopamine+signaling+regulates+brown+fat+thermogenesis%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Metabolism%22%5BJournal%5D)">Hypothalamic dopamine signaling regulates brown fat thermogenesis.</a> Nature Metabolism. 1 (8), 811-829 (2019).</li>
<li>Ratko, M., Habek, N., Kordić, M., Dugandžić, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+use+of+infrared+technology+as+a+novel+approach+for+studies+with+female+laboratory+animals%5BTitle%5D)+AND+%22Croatian+Medical+Journal%22%5BJournal%5D)">The use of infrared technology as a novel approach for studies with female laboratory animals.</a> Croatian Medical Journal. 61 (4), 346-353 (2020).</li>
</ol>

למחברים אין מה לחשוף.

מחקרים עדכניים מציגים עדויות הולכות וגדלות לגבי הוויסות הפיזיולוגי והחשיבות של פעילות BAT בבני אדם בוגרים ובבעלי חיים בהתפתחות השמנת יתר וסוכרת. יתר על כן, הפעלה אפשרית של BAT על ידי מפעילים אקסוגניים הופכת למטרה עבור חברות תרופות. כדי להיות מסוגל להעריך את הוויסות הפיזיולוגי ואת החשיבות הפתופיזיולוגית של BAT במחלות מכבידות מאוד, כמו גם לגלות גישה טיפולית פוטנציאלית, תרמוגרפיה אינפרא אדום הופך את השיטה המועדפת. למרות שטכנולוגיית IR מסתמנת כשיטת בחירה חדשה במדידת פעילות BAT 12,13,14,15,17<sup class...

רקמת שומן חומה (BAT), בניגוד לרקמת שומן לבנה (WAT), אינה אוגרת אלא מוציאה אנרגיה. לאחר גירוי סימפתטי, BAT מנצל חומצות שומן וגלוקוז ומייצר חום על ידי הפעלת חלבון uncoupling 1 (UCP1). התפקיד של UCP1 הוא להשתמש בשיפוע H+ בין שני קרומים מיטוכונדריאליים כדי לייצר חום במקום ATP. תפקידו של BAT הוא להגדיל את ייצור החום בתנאי קור, מה שמוביל לעלייה בהוצאות האנרגיה1. לאחר חשיפה לקור, קלט חושי מהעור מעכב נוירונים רגישים לחום בגרעין הפרה-אופטי החציוני (MnPO) של האזור הפרה-אופטי ההיפותלאמי (POA), מה שמקטין את ההשפעה המעכבת של נוירוני POA על רוסטרל רפה פלידוס (rRPa). ההפעלה של נוירוני rRPa מגבירה את הפעילות הסימפתטית, ואחריה עלייה בפעילות BAT 2,3. הפעלת BAT הנגרמת על ידי קור משפרת את הרגישות לאינסולין בבני אדם4, ופעילות זו מופחתת בבני אדם עם עלייה במדד מסת הגוף (BMI) ובגיל 1,5,6,7.
מלבד תפקידו בתרמוגנזה הנגרמת על ידי קור, לאחר ארוחה, ספיגת גלוקוז ב- BAT עולה באוכלוסיית הגברים הרזים, ותורמת לתרמוגנזה הנגרמת על ידי דיאטה (DIT), שהיא גבוהה יותר בקרב נבדקים זכרים חיוביים ל- BAT 8,9. הטכניקה החדישה ביותר המשמשת למדידת פעילות BAT היא טומוגרפיה ממוחשבת של פליטת פוזיטרונים, המכונה PET-CT. שיטה זו קובעת את פעילות BAT על ידי מדידת הצטברות של radiotracer fluorodeoxyglucose (18F-FDG). עם זאת, PET-CT נכשל כשיטת הבחירה לגילוי ההפעלה של BAT לאחר ארוחה. אחת הסיבות לכך היא שלאחר ארוחה, 18F-FDG מתחרה עם היפרגליקמיה לאחר הארוחה עבור אותו מוביל גלוקוז, מה שהופך אותו ללא מתאים לקביעת הפעלת BAT לאחר ארוחה, במיוחד כאשר משווים פעילות BAT בקרב משתתפים בריאים וסוכרתיים עם הבדלים אפשריים בריכוזי הגלוקוז בדם. יתר על כן, BAT משתמש בחומצות שומן כמקור אנרגיה לייצור חום שאינו נראה לעין עם PET-CT. 18 הצטברות F-FDG ב- BAT לאחר ארוחה בקושי נראיתלעין 10 ולכן מתפרשת כתוצאה שלילית ברוב המקרים. באופן לא מפתיע, לאחרונה הוצע כי הפעלת BAT בולטת יותר באוכלוסייה האנושית ממה שחשבנו בעבר; לכן, יש צורך בגישה חדשה לזיהוי פעילות BAT ומעורבותה בהפרעות מטבוליות7. ניסיון לפתור בעיה זו הוא למדוד את נפח ה- BAT באמצעות דימות תהודה מגנטית (MRI) בחולים טרום סוכרתיים ובחולים עם סוכרת מסוג 2 (T2DM) עם עמידות לאינסולין11. עם זאת, נפח BAT שנמדד על ידי MRI אינו אינדיקטור מספיק להערכת התפקוד היומיומי והשימוש בגלוקוז ובחומצות שומן על ידי BAT. לכן, כדי להעריך הבדלים אמיתיים בפעילות BAT בחולי סוכרת סוג 2 בריאים לעומת חולי סוכרת סוג 2, יש צורך בגישה חדשה המציעה אפשרות לגלות את המנגנון הפתולוגי של תקלה ב- BAT בחולי סוכרת סוג 2.
כדי לקבוע את ההפעלה של BAT, ביצענו מדידות של ייצור חום BAT לפני ואחרי ארוחה באמצעות תרמוגרפיה אינפרא-אדומה (IR) (איור 1)12,13. לביסוס תרמוגרפיית IR כשיטת בחירה למדידת פעילות BAT לאחר ארוחה אצל אנשים בריאים ושמנים או חולים עם סוכרת תהיה השפעה עצומה על התחום. עד היום, תרמוגרפיה IR משמש לקביעת הפעלה הנגרמת על ידי קור של BAT13,14,15. בהיסטוריה האנושית הקרובה, פעילות ה-BAT הנגרמת על ידי קור כבר אינה בולטת במיוחד (עקב חימום נכון של בתי גידול, ביגוד מתאים), בעוד שהפעלת BAT לאחר ארוחה מתרחשת מדי יום. יתר על כן, הוויסות הפיזיולוגי של שני תפקודי BAT אלה באמצעות ההיפותלמוס שונה לחלוטין. לאחר ארוחה, הפעלת תאי עצב המבטאים פרופיומלנוקורטין (POMC) בגרעין ארקואט ההיפותלמוס (Arc) מובילה לעלייה בפעילות העצבים הסימפתטיים באמצעות rRPa16. הפעלה קרה של BAT הנמדדת על ידי תרמוגרפיית IR או PET-CT אינה תקינה כאשר משתמשים בה כמדד לפעילות BAT יומיומית. פעילות מוגברת של BAT לאחר ארוחה מלווה בניצול גלוקוז, אשר בסופו של דבר חשוב לשמירה על הומאוסטזיס גלוקוז, רגישות לאינסולין וויסות יומי של ריכוז גלוקוז. הפעלת BAT לאחר הלידה מובילה לעלייה בצריכת הגלוקוז לאחר הארוחה, ואחריה עלייה בייצור החום ובטמפרטורת הגוף (DIT). זה הוכח כתלוי מין, גיל ו-BMI12. הבדלים מגדריים דומים בהפעלת BAT לאחר ארוחה נצפים בעכברי מעבדה זכרים ונקבות17. ממצאים אלה תואמים הבדלים מגדריים שהתגלו לאחרונה בוויסות של BAT על ידי Burke et al., שהראו כי הוויסות ההיפותלאמי של השחמת BAT באמצעות תת-אוכלוסייה של נוירוני POMC שונה בעכברים זכרים ונקבות18. ההפעלה שלאחר הלידה של BAT קטנה יותר אצל נשים, אוכלוסיות מבוגרות ואנשים שמנים. חוסר הפעלת BAT לאחר ארוחה (ירידה בניצול גלוקוז) עלול להוביל לשכיחות גבוהה יותר של סובלנות גלוקוז לקויה אצל נשים 19,20,21,22. למרבה הצער, רוב המחקרים על הפעלת BAT נעשו רק על גברים. על ידי הפעלת BAT לאחר ארוחה, ספיגת גלוקוז עולה באוכלוסיית הגברים הרזים. אין זה מפתיע שלאחר הפעלת BAT, DIT גבוה יותר בקרב גברים חיוביים ל-BAT 8,9. יתר על כן, השתלת BAT בעכברים זכרים משפרת את הסבילות לגלוקוז, מגבירה את הרגישות לאינסולין ומפחיתה את משקל הגוף ואת מסת השומן23.
PET-CT נכשל כשיטת בחירה למדידת פעילות BAT, במיוחד לאחר ארוחה. לכן פותחה שיטה לא פולשנית ורגישה יותר. תרמוגרפיה IR מאפשרת להעריך את פעילות ה-BAT בחיות מעבדה שונות (עכברי נוק-אאוט), כמו גם במשתתפים אנושיים, ללא קשר למין, גיל או השפעות של תנאים פתולוגיים שונים על פעילות BAT. יתרון נוסף של שיטה זו הוא הפשטות עבור המשתתפים וחיות המעבדה, המאפשרת לנו להעריך את היתרונות הפוטנציאליים של טיפול מאיץ BAT. המחקרים האחרונים המשתמשים בתרמוגרפיה IR לקביעת ההתנהגות הפיזיולוגית של BAT לאחר חשיפה לקור או ארוחה מתוארים בפרסום האחרון של Brasil et al.24.

<table><tbody><tr><td>0.1% קרסיל סגול אצטט&nbsp;</td>מכשיר כימי <td></td><td></td><td>נפוץ</td></tr><tr><td>למדידת טמפרטורת אוויר ולחות</td><td>Kesterl</td><td>Kestrel 4200</td><td>אישור התאמה</td></tr> אחסון <tr><td>נתונים חיצוני</td><td>כונן קשיח עם לפחות 1 TB</td><td></td><td></td></tr><tr><td>זכוכית שקופיות מיקרוסקופיות</td><td>נפוץ ספוגית</td><td></td><td></td></tr><tr><td>קצה כותנה קטנה&nbsp;</td><td>ספוגיות</td><td></td><td></td>שופכה</tr><tr><td>תוכנה לניתוח</td><td>FLIR Systems, Wilsonville, OR, ארה"ב</td><td>FLIR Tools</td><td></td></tr><tr><td>תוכנה למדידות</td><td>FLIR Systems, Wilsonville, OR, USA</td><td>ResearchIR software</td><td>FLIR ResearchIR Max, גרסה 4.40.12.38 (64 סיביות)</td></tr> <tr><td>Thermac Camera</td><td>FLIR Systems, Wilsonville, OR, ארה"ב</td><td>FLIR T-1020</td><td></td></tr></tbody></table>

תרמוגרפיה אינפרא אדומה לאיתור שינויים בפעילות רקמת השומן החומה

Infrared Thermography for the Detection of Changes in Brown Adipose Tissue Activity

מדידת פעילות רקמת שומן חום (BAT) על ידי טומוגרפיה ממוחשבת של פליטת פוזיטרונים (PET-CT) באמצעות הצטברות של 18F-fluorodeoxyglucose (FDG) לאחר ארוחה או בחולים שמנים או סוכרתיים נכשלת כשיטת הבחירה. הסיבה העיקרית היא כי 18F-FDG מתחרה עם ריכוז פלזמה גלוקוז גבוה לאחר הלידה עבור אותו מוביל גלוקוז על הממברנה של תאי BAT. בנוסף, BAT משתמש בחומצות שומן כמקור אנרגיה גם כן, אשר אינו נראה עם PET-CT ויכול להשתנות יחד עם ריכוז גלוקוז בחולים שמנים וסוכרתיים. לכן, כדי להעריך את החשיבות הפיזיולוגית של BAT בבעלי חיים ובבני אדם, מיושמת שיטת תרמוגרפיה אינפרא אדומה חדשה המשמשת בפרסומים האחרונים.
לאחר צום לילה, פעילות BAT נמדדה על ידי תרמוגרפיה אינפרא אדומה לפני ואחרי ארוחה במתנדבים אנושיים ובנקבות עכברי בר. תוכנת המצלמה מחשבת את טמפרטורת האובייקט באמצעות מרחק מהאובייקט, פליטות העור, טמפרטורת החדר המוחזרת, טמפרטורת האוויר והלחות היחסית. בעכברים, האזור המגולח מעל ה-BAT היה אזור עניין שעבורו נמדדו טמפרטורות ממוצעות ומקסימליות. שלב מחזור הייחום בנקבות עכברים נקבע לאחר ניסוי על ידי מריחות נרתיקיות מוכתמות בתמיסת כתמים סגולה קרזילית (0.1%). במתנדבים בריאים נבחרו שני אזורי עור בצוואר: האזור הסופרקלאביקולרי (מעל עצם הבריח, שם נמצאים תאי BAT) והאזור הבין-קלאביקולרי (בין עצמות הבריח, שם לא זוהתה רקמת BAT). פעילות BAT נקבעת על ידי החיסור של שני ערכים אלה. כמו כן, ניתן לקבוע את הטמפרטורה הממוצעת והמקסימלית של אזורי העור בבעלי חיים ובמשתתפים אנושיים.
שינויים בפעילות ה-BAT לאחר ארוחה שנמדדה על ידי תרמוגרפיה אינפרא-אדומה, שיטה לא פולשנית ורגישה יותר, הוכחו כמין, גיל ושלב במחזור הייחום התלוי בחיות מעבדה. כחלק מהתרמוגנזה הנגרמת על ידי דיאטה, הפעלת BAT בבני אדם הוכחה גם כתלויה במין, גיל ומדד מסת הגוף. קביעה נוספת של השינויים הפתופיזיולוגיים בפעילות BAT לאחר ארוחה תהיה בעלת חשיבות רבה למשתתפים עם ריכוזי פלזמה גבוהים של גלוקוז (השמנת יתר וסוכרת מסוג 2), כמו גם בחיות מעבדה שונות (עכברי נוק-אאוט). שיטה זו היא גם כלי משתנה לקביעת תרופות מפעילות אפשריות שיכולות להצעיר את פעילות BAT.

הדרך הקלה ביותר לקבוע את פעילות ה-BAT היא להפחית את טמפרטורת העור המקסימלית מעל ה-BAT לפני ואחרי ארוחה בבני אדם. דרך טובה יותר לחשב את פעילות ה-BAT היא לבחור שני אזורי עניין: אזור העור מעל ה-BAT, הממוקם באזור הסופרקלוויקולרי, ואזור האינטרקלאביקולרי של העור שבו לא נמצאה רקמת BAT בבני אדם, המיועד כאזור ייחוס (על פי PET-CT; איור 1). פעילות BAT נקבעת בקלות על ידי החיסור של שתי טמפרטורות אלה. כפי שניתן לראות באיור 1, פעילות BAT נקבעה כ-1.8°C. כדי לקבוע את ההפעלה של ...

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

Measuring brown adipose tissue (BAT) activity by positron emission tomography computed tomography (PET-CT) via the accumulation of 18F-fluorodeoxyglucose ...

תרמוגרפיה אינפרא אדומה מאפשרת להעריך את פעילות רקמת השומן החום בחיות מעבדה ובמשתתפים אנושיים, ללא קשר למין, גיל או השפעות של מצבים פתולוגיים שונים. PET-CT נכשל כשיטה מועדפת למדידת פעילות רקמת שומן חומה, במיוחד לאחר ארוחה. לכן, פותחה תרמוגרפיה אינפרא אדומה לא פולשנית ורגישה יותר.באמצעות תרמוגרפיה אינפרא אדומה, אנו יכולים לקבוע כי השינויים הפתופיזיולוגיים בפעילות רקמת השומן החום או בפעילות האמבטיה אצל אנשים עם השמנת יתר וסוכרת, ולקבוע תרופה שיכולה להצעיר פעילות רעה בחולים אלה. שיטה זו יכולה לשמש כדי לקבוע את ההשפעות הפיזיולוגיות של הורמונים או לסנתז חומרים טיפוליים על פעילות רעה בבני אדם ובחיות מעבדה. שאלו את המשתתפים אם הם נחים היטב וצמים במשך הלילה.הם ינוחו לפחות 30 דקות לפני המדידות כדי למנוע הפעלה אפשרית של רקמת שומן חומה. בצעו את הניסויים בשעות הבוקר. 15 דקות לפני המדידה, בקשו מהמשתתפים להסיר את בגדיהם העליונים.בזמן שהמשתתפים נחים, הרכיבו את המצלמה התרמית על החצובה ומקמו אותה במרחק של מטר מהמקום שבו יישב המשתתף. חבר את המצלמה התרמית למחשב ולתוכנה בהתאם להוראות היצרן. קבע את הטמפרטורה המשתקפת של החדר על ידי הקלטת רדיד אלומיניום מקומט במרחק מוקד של מטר אחד.לשם כך, בתוכנת המצלמה, הזן את המרחק של אפס מטרים ואת הפליטות של אחד. לאחר מכן, הזן ערכים של לחץ אטמוספרי ולחות יחסית. כדי לקבוע את הטמפרטורה המשתקפת, בחר את צורת הריבוע ובחר החזר השקעה על רדיד האלומיניום.לאחר מכן, בחר את הסמל הראשון משמאל בחלון המצלמה הראשי וקרא את הטמפרטורה הממוצעת, אשר הכרחי לניתוח נוסף. רגע לפני תחילת המדידות, קבעו את טמפרטורת האוויר בחדר ואת לחות האוויר. בתוכנה, מעל חלון המצלמה הראשי, בחר את הסמל השלישי משמאל.בתפריט הנפתח, בחר Edit record settings, פעולה שפותחת חלון חדש. במצב הקלטה, בחר הקלט לדיסק והגדר את הרשומה למשך זמן זה בזמן הרצוי. באפשרויות ההקלטה של אותו חלון, הגבל את קצב ההקלטה לחמישה הרץ ובחר את המיקום שבו יישמרו ההקלטות.סגור את החלון הקיים, פתח את ערוך בתפריט הראשי ובחר העדפות. הזן חמישה בקצב הפריימים של היעד. בחר מקש קיצור / הפעלה מרחוק יכולה לעצור את ההקלטה.ומהתפריט הנפתח, בחר במצב התחלה/עצירה. בזמן המדידה, ודא שרק המשתתף והנסיין נוכחים. הימנעו מתנועת אוויר וודאו שהמשתתף רחוק ממקור קר, מאור שמש או מכל מקור חום כמו נורות.אתר את האזור supraclavicular של הצוואר מעל עצם הבריח, שבו רקמת שומן חום ממוקם. מקם את המשתתף כך שאזור זה יהיה במרחק מוקד של מטר אחד. הקלט סרט קצר במשך 10 עד 15 שניות בקצב פריימים של 5 FPS על-ידי הקשה על מקש F5.ודא שכל המשתתפים אוכלים את אותה ארוחה. לאחר הארוחה, בצע הקלטה חדשה לאחר 30 דקות ולאחר מכן שעה, שעתיים ושלוש על ידי הקשה על F5 באמצעות אותם ערכי הגדרה. יום לפני הניסוי, אספו את המקלון הנרתיקי של החיה ופרשו את התאים על מגלשת זכוכית.הניחו לו להתייבש באוויר. מכתימים את התאים עם 500 מיקרוליטר של 0.1% cresyl סגול אצטט במשך דקה אחת, ולאחר מכן לשטוף אותם שלוש פעמים עם מים. צפו בתאים תחת מיקרוסקופ אור עם הגדלה של פי 100 ותאורת שדה בהיר.לקבוע את השלב של מחזור הייחום מבוסס על מספר leukocytes ותאי אפיתל nucleated ו quantified שנצפו בכתם. בבוקר הניסוי, הכינו את המצלמה התרמית ואת הגדרות ההקלטה. הניחו בזהירות את בעל החיים בכלוב נקי והניחו את הכלוב מתחת למצלמה התרמית במרחק מוקד של מטר.הקלט סרט על-ידי הקשה על F5. שקלו את כדורית המזון לפני נתינתה לכל בעל חיים כדי לחשב את צריכת המזון. אפשרו לבעל החיים לאכול במשך 30 דקות בכלוב שלו ושקלו שוב את כדורית המזון לאחר הארוחה. חזור על מדידות IR 30 דקות, שעה ושעתיים לאחר תחילת הארוחה.לאחר הניסוי, בדוק את השלב של מחזור הייחום אצל נקבות בעלי חיים, כפי שהוצג קודם לכן. עבור כל סרט, הזן את המשתנים בתוכנת המצלמה כגון פליטות העור, טמפרטורת החדר המוחזרת, טמפרטורת האוויר, לחות יחסית והמרחק לאובייקט. בחר את המסגרת המתאימה מהסרט על-ידי הזזת סמן המיקום בתחתית המסך או על-ידי לחיצה על לחצן השהה.בחר את אזור העניין על ידי בחירת הצורה הרצויה של האזור בצד שמאל של החלון הראשי. בחר את הצורה המתאימה ביותר לאזור העור בין השכמה. בעת בחירת אזור העניין, יוצגו הטמפרטורות המינימליות, המקסימליות והממוצעות בצד ימין.בתמונה, המשולש האדום מייצג את נקודת הטמפרטורה המרבית המתועדת, והמשולש הכחול מייצג את הטמפרטורה המינימלית המתועדת. חזור על שלב זה במשך מספר פריימים כדי לוודא שהטמפרטורה הנמדדת יציבה במהלך מספר שניות של ההקלטה. הפחיתו את הטמפרטורות המקסימליות של העור מעל רקמת השומן החומה לפני הארוחה מהטמפרטורות המקסימליות לאחר הארוחה כדי לקבוע את העלייה בפעילות שלאחר הארוחה.פעילות רקמת השומן החום נקבעה על ידי ניתוח שני אזורי עור: אחד מעל רקמת השומן החום והשני באזור הבין-קלאביקולרי כנקודת ייחוס. פעילות רקמת השומן החום חושבה כ-1.8 מעלות צלזיוס מההבדלים בין הטמפרטורות המקסימליות בשני אזורי העור. אבל הפעילות לא יכולה לבוא לידי ביטוי על ידי טמפרטורות מקסימליות של העור מעל רקמת השומן החומה, שכן אין ירידה בטמפרטורת העור גם לאחר שלוש שעות של הארוחה.בעכברים, השינויים בפעילות לאחר ארוחה נמדדו בנקבות דיסטרוס על ידי מדידת הטמפרטורה הממוצעת של העור מעל רקמת השומן החומה. שינויים משמעותיים בפעילות נקבעו 30 דקות לאחר הארוחה רק כאשר נמדדה הטמפרטורה המרבית. בחירה נכונה של נבדקי ביקורת תואמים היא החלק הקשה ביותר במחקרים קליניים, שכן קבוצת ביקורת בריאה ומשתתפים עם מצבים פתולוגיים צריכים להיות דומים ככל האפשר ושונים רק במחלה הנחקרת.בנוסף לפרוטוקול זה, ניתן למדוד את ריכוז הגלוקוז בדם ואת טמפרטורת הגוף, מה שמאפשר ניתוח מתאם בין פעילות גרועה לבין ניצול גלוקוז או עלייה בחום הגוף. טכניקה רגישה ולא פולשנית זו פותחת אפשרויות רבות בקביעת השינויים הפיזיולוגיים והפתופיזיולוגיים של פעילות רקמת השומן החום בסביבות ניסוי ומחקרים אחרים.

infrared-thermography-for-detection-changes-brown-adipose-tissue

Research

JoVE Journal

Medicine

רפואה

אנחנו הראו כי נגעים פיגמנט ממאיר עם פעילות מטבולית מוגברת לייצר כמויות מדידים של חום מדידת תגובת תרמית חולף של העור כדי עירור קירור מאפשר זיהוי כמותי של מלנומה סרטן העור השני (לעומת הלא שגשוג nevi) בשעה מוקדמת שלב של המחלה.

ויזואליזציה כמותי וזיהוי של סרטן העור באמצעות הדמיה תרמית Dynamic

מטרת החקירה הייתה להעריך אם באמצעות מצלמה תרמית אינפרא אדום הוא כלי תקף לאיתור לכימות כאבי שרירים לאחר פעילות גופנית.

השימוש הדמיה תרמית אינפרא אדום לזהות כאבים שרירים התחלה מושהית

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

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

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...

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

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

ביומכניקת רכיבה על אופניים מתבססת על הפעלה יעילה של שריר וייצוב הליבה. תרמוגרפיה אינפרא-אדומה (IRT) מציעה ניטור לא פולשני של עייפות שרירים. פרוטוקול זה קובע מתודולוגיה סטנדרטית לשילוב IRT בניתוח ביומכני, במטרה למקסם ביצועים ולמנוע פציעות אצל רוכבי אופניים חובבים באמצעות ניטור פיזיולוגי מדויק.

פרוטוקול סטנדרטי למעקב אחר עייפות שרירים וביומכניקה אצל רוכבי אופניים חובבים באמצעות תרמוגרפיה אינפרא-אדומה

למדו תרמוגרפיה אינפרא אדומה לאיתור שינויים בפעילות רקמת השומן החומה בבני אדם ובעלי חיים מעבדה. שיטה זו לא פולשנית ורגישה יותר מ-PET-CT, ומאפשרת מחקר מטבוליזם ומחלות כמו השמנה וסוכרת.

תרמוגרפיה אינפרא אדומה לאיתור שינויים בפעילות רקמת השומן החומה

גלה סרטונים נוספים