Method Article

Visualizzazione e quantificazione dei tessuti adiposi marroni e beige nei topi utilizzando [18F]FDG Micro-PET/MR Imaging

DOI:

10.3791/62460

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July 1st, 2021

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

In This Article

Summary

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Imaging funzionale e quantificazione di depositi adiposi termogenici nei topi utilizzando un approccio basato sull'imaging micro-PET/MR.

Abstract

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Gli adipociti marroni e beige sono ora riconosciuti come potenziali bersagli terapeutici per l'obesità e le sindromi metaboliche. I metodi di imaging molecolare non invasivi sono essenziali per fornire informazioni critiche su questi depositi adiposi termogenici. Qui, il protocollo presenta un metodo basato sull'imaging PET / MR per valutare l'attività degli adipociti marroni e beige nel tessuto adiposo bruno interscapolare di topo (iBAT) e nel tessuto adiposo bianco sottocutaneo inguinale (iWAT). La visualizzazione e la quantificazione dei depositi adiposi termogenici sono state ottenute utilizzando [18F]FDG, l'analogo del glucosio non metabolizzabile, come radiotracciante, quando combinato con le precise informazioni anatomiche fornite dall'imaging MR. L'imaging PET/MR è stato condotto 7 giorni dopo l'acclimatazione a freddo e la quantificazione del segnale [18F]FDG in diversi depositi adiposi è stata condotta per valutare la mobilizzazione relativa dei tessuti adiposi termogenici. La rimozione di iBAT ha aumentato sostanzialmente l'assorbimento di [18F] FDG evocato dal freddo in iWAT dei topi.

Introduction

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In risposta alle mutevoli esigenze nutrizionali, il tessuto adiposo funge da cache di energia per adottare la modalità di stoccaggio dei lipidi o di mobilizzazione per soddisfare le esigenze del corpo1. Inoltre, il tessuto adiposo svolge anche una funzione chiave nella termoregolazione, attraverso un processo chiamato termogenesi non tremante, chiamato anche termogenesi facoltativa. Ciò è tipicamente ottenuto dal tessuto adiposo bruno (BAT), che esprime un livello abbondante di proteina di disaccoppiamento della proteina di membrana dei mitocondri 1 (UCP1). Come vettore di protoni, UCP1 genera calore disaccoppiando il trasporto di protoni e la ....

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Protocol

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Il protocollo descritto di seguito segue le linee guida per la cura degli animali dell'Università di Hong Kong. Gli animali utilizzati nello studio erano topi C57BL / 6J di 8 settimane.

1. Procedure chirurgiche animali e sfida a freddo

  1. Eseguire la dissezione BAT interscapolare (iBAT).
    1. Anestetizzare i topi mediante iniezione intraperitoneale di ketamina/xilazina (100 mg/kg di ketamina a corpo libero e 10 mg/kg di xilazina peso corporeo). Dopo l'anestesia, radere i capelli del topo dal collo a appena sotto le scapole.
    2. Posizionare i topi sulla piastra riscaldante dopo la disinfezione e fare un'incisione di 2 cm lun....

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Results

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Tre gruppi di topi (n = 3 per gruppo) sono stati sottoposti a micro-PET/MR imaging in questo studio, dove sono stati alloggiati a termoneutralità (30 °C) o a freddo (6 °C) per 7 giorni. Un gruppo di topi (n = 3) ha avuto il loro iBAT rimosso (iBATx) prima del trattamento a freddo (Figura 1A). Questo metodo ha portato ad un'alterazione dell'attività del tessuto adiposo bianco in tutti e tre i topi. In particolare, un notevole aumento dell'assorbimento di [18F]FDG è stato osservato .......

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Discussion

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In questo studio, è stata descritta un'imaging e una quantificazione basati su PET / MR del tessuto adiposo marrone e beige funzionale in piccoli animali. Questo metodo utilizza l'analogo del glucosio non metabolizzabile [18F]FDG come biomarcatore di imaging in modo da identificare i tessuti adiposi con elevata domanda di glucosio in modo non invasivo. La RM offre un buon contrasto tra i tessuti molli e può differenziare meglio i tessuti adiposi dai tessuti molli e dai muscoli vicini. Se combinato con la PET, .......

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Disclosures

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Gli autori non hanno conflitti di interesse da divulgare.

Acknowledgements

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Ringraziamo il sostegno della National Natural Science Foundation of China (NSFC) - Excellent Young Scientists Fund (Hong Kong e Macao) (81922079), Hong Kong Research Grants Council General Research Fund (GRF 17121520 e 17123419) e Hong Kong Research Grants Council Collaborative Research Fund (CRF C7018-14E) per esperimenti di imaging su piccoli animali.

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Soluzione salina sterile allo 0,9%BBraunCloruro di sodio per infusione endovenosa, 500 mL
Siringa da 5 mLTerumoSS05LSiringa da 5 mL
Calibratore di doseBiodexAtomlab 500
Lubrificante per gli occhiAlcon Duratearslubrificante oculare sterile, 3,5 g
Siringa da insulinaTerumo10ME2913Siringa da insulina da 1 ml con ago
Software InterView FusionMedisoVersione 3.03post-elaborazione e analisi delle immagini
IsofluraneChanelle PharmaIso-Vet, anestetico per inalazione, 250 ml di
ketaminaAlfasan International B.V.HK-37715Ketamina 10% soluzione iniettabile, 10 mL di
ossigenomedicale Linde HKO101-HRgas compresso, purezza 99,5%
MetacamBoehringer Ingelheim5 mg/mL Meloxicam soluzione iniettabile per cani e gatti, 10 mL
di scanner PET/MR nanoScanMediso3 Tesla MR
Nucline nanoScan ScannerMedisoversione 3.0 software operativo
Clip avvolteReflex 7203-1007mm Clip avvolte in acciaio inox, 20 clip
XilazinaAlfasan International B.V.HK-56179Xilazina 2% soluzione iniettabile, 30 mL
Luer Lock Unguento Software di

References

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

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

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