Представленные протокол описывает метод для количественной оценки neuroinflammation в dMCAO и Шам мышей с использованием [11C] ДПА-713-ПС. TSPO-PET является наиболее широко исследованы изображений biomarker для визуализации и измерения neuroinflammation в естественных условиях до настоящего времени. Выражение TSPO является upregulated на глии в мозг во время воспаления, позволяющие неинвазивного обнаружения и количественного определения neuroinflammation. Кроме того это весьма переводимые техника, что делает его ценным инструментом в доклинических и клинических исследований. Этот протокол и представитель результаты подчеркивают пригодности использования [11C] ДПА-713 PET для выявления и мониторинга neuroinflammatory изменения в инсульта и других неврологических расстройств в естественных условиях.
В этом исследовании dMCAO операция была проведена с использованием 3-месячного самок мышей C57BL/6. Эта модель была выбрана как это приводит к весьма воспроизводимый при инфаркте, ограничивается соматосенсорной коры, предоставляя модель постоянного фокуса ишемии с низкой изменчивости, по сравнению с другими моделями инсульта (например, средний церебральной артериальной метод окклюзии (СМАо) накаливания)14. PET изображений моделей инсульта имеет то преимущество, содержащих внутреннюю ссылку региона в головном мозге для каждого животного, используя ROIs в контралатеральной полушарии. Поскольку некоторые воспаления, что результаты от только хирургическое, важно включить мышей, которые Шам прооперировали в дизайн исследования, согласно которому краниотомии и манипуляции мозговых оболочек без окклюзии артерии была выполнена. Краниотомия только может привести к срыву основной нейронной ткани и внедрение патогенов, ведущих к иммунных реакций независимо от инсульта20. Некоторые воспаление после операции Шам поэтому ожидается и должны оцениваться параллельно с dMCAO исключить возможность сигнала благодаря только хирургическое. Чтобы избежать, включая воспаление, в результате операции без обводки в dMCAO когортный анализ, Мистер изображений должны проводиться для подтверждения успешного инсульт хирургия и инфаркте развития. МРТ также обеспечивает структурной опорный кадр, который важно точно нарисовать инфаркте и контралатерального ROIs. Кроме того для обеспечения надежной количественной оценки необходимы обработки точных изображений, включая изображения регистрации и определения рентабельности инвестиций.
Дополнительные ограничения должны иметь в виду при работе с C-11 надписью radiotracers для ПЭТ и авторадиографии исследований. Важно рассмотреть короткий период полураспада (20,33 минут) C-11, с его использованием, обычно ограничивается научно-исследовательских институтах с доступом на месте циклотрона. Маршрут перевозки соответствующие радиоактивности, дозы администрации и моменты времени приобретения должны определяться заранее с заранее подготовленные подробный план рабочего процесса эксперимента так что команда может работать быстро и эффективно. Проектирование и установка этого исследования была конспектирована для размещения изображений 4 мышей одновременно для увеличения доступной для вывода данных при использовании трассирующими C-11. Если возможно желательно, чтобы у всех мышей канюлированной и посреди их КТ к тому времени C-11 трассировщик прибывает на объекте изображений для обеспечения минимальной радиоиндикаторных распада до инъекции. Этот шаг за шагом протокол также лучше всего осуществляется командой, содержащие по крайней мере 3 исследователей для быстрой катетеризации, измерения дозы, трассирующими инъекции, ПЭТ и мозга резании до значительного радиоактивного распада. Он требует двух человек одновременно проводить инициации ПЭТ-сканирование и инъекции всех 4 мышей. Для начала PET приобретение просто до инъекции причина чтобы убедиться, что Фармакокинетика и динамика распределения трассировщика в крови и регионы интереса точно и полностью записываются. Многие шаги может потребовать активную подготовку и практику для обеспечения гладкого проведения эксперимента. В частности этот протокол зависит успешный хвост катетеризации вен мышей C57BL/6, в которых может быть затруднено из-за темных волос на их хвосты и может стать более сложной после инсульта или если изображений же мышей на несколько моментов времени .
Еще одно соображение для PET изображений включает в себя тщательное запись радиоиндикаторных дозы и остаточного измерений активности, в том числе точное время измерения. Это имеет важное значение для точного распада коррекции дозы вводят во время сканирования и используется для получения точного измерения поглощения трассировщик (т.е. % ID/g) для каждого ROI. Это необходимо знать точное количество радиоактивности, который присутствовал в каждой мыши во время сканирования для обеспечения анализа точных изображений. Поэтому рекомендуется синхронизировать часы на компьютере сканер и доза калибратор чтобы избежать ошибки при использовании короткоживущих изотопов, например C-11.
Точная количественная оценка PET изображение также может быть ограничена точность сканера и настройки. Поэтому для обеспечения точной количественной ПЭТ/КТ изображений, важно проводить проверки контроля качества для ПЭТ и КТ компонентов сканера. CT проверок контроля качества включают в себя рентгеновского источника кондиционирования, Темный/свет и центр покинуть набор калибровок. Эти калибровок измерять и правильно для системы шум и должна быть выполненной до приобретения как рекомендованный производителем сканера. Следует также выполнять калибровок для PET сканер. Обычно эта процедура включает сканирование Сканирование «стандартные / PET Фантом», с известной концентрацией радиоактивности. При подготовке стандарта, это лучше всего использовать же радиоизотопных, используемые в данном исследовании, сопоставимых дозы, ведении одной мыши в томе похож на тело мыши и же приобретения параметры как животных изображений. 20 мл шприц, наполненный радиоиндикаторных разводят в воде используется для стандарта в этом протоколе, результатами последующих PET изображений используется для вычисления поправочный коэффициент, основанный на фактических дозы, измеряется калибровки детектора. Коэффициент коррекции может применяться для визуализации данных, полученных в ходе эксперимента для обеспечения точной количественной трассирующими поглощения в регионах, представляющих интерес в PET изображений. Это объясняет Позитрон спектр радионуклидов помимо рассмотрения любой фоновой активности на день проверки. Как доза калибратора является неотъемлемой частью поколения этой поправочный коэффициент, важно, что это оборудование также регулярно калибруется согласно указаниям производителя.
При проведении ex vivo авторадиографии важно подобрать оптимальный момент для эвтаназии после инъекции, чтобы обеспечить высокий сигнал для фона в регион(ы) интерес. Тридцать минут после инъекции был выбран для авторадиографии ДПА-713 [11C] с использованием данных, полученных во время динамических изображений ПЭТ -т.е., в естественных условиях динамической ОДУ как руководство, а также учитывая короткий период полураспада C-11 и время участие раздел и подвергать ткани мозга после извлечения. Учитывая это, радиоавтография ДПА-713 [11C] должна производиться на отдельном когорте мышей для инъекций более высокие дозы ДПА-713 [11C] и в 30 минутах время точка для перфузии и эвтаназии под наркозом. Выполнение небольших в естественных условиях экспериментальное исследование ПЭТ с 3-4 мышей до проведения ex vivo авторадиографии будет полезно для определения оптимального времени точки для авторадиографии. Дополнительное рассмотрение для ex vivo авторадиографии, следует ли восстановить мышей после инъекции или держать их под наркозом до эвтаназии. Держать их под наркозом имитирует условия проверки и обеспечивает кинетики распределения или экскрецию радиоиндикаторных не изменяются путем восстановления. Кроме того это предотвращает дополнительную нагрузку на мышах, избегая восстановления и последующее всасывание. Наконец, полезным дополнением к ex vivo протокола будет заключаться в оценке региональных ущерб в мозг ломтики для авторадиографии через иммуногистохимическое окрашивание (после радиоактивного распада) для создания изображения с высоким разрешением при инфаркте местоположения и объем.
Как есть ограничения с использованием C-11 на основе трассировщика, этот протокол можно легко изменить для использования с F-18 (период полураспада 109.77 мин) на основе TSPO трассировщика, который может быть более применимо к места без занятия циклотрона. Кроме того этот протокол описывает использование изображений настройки 4-мышь. Хотя этот метод высокая пропускная способность является оптимальным при использовании трассирующими C-11, этот протокол также может быть изменена для тех, кто с помощью мыши изображений кровати. Тщательное планирование и последовательное обучение методам, изложенные в настоящем Протоколе приведет к генерации большой объем данных с помощью [11C] ДПА-713, который легко может быть применен к зонд роль neuroinflammation в проявлении болезни и Прогрессия в других грызунов модели неврологических расстройств. Кроме того этот метод может использоваться для оценки в vivo ответ иммуномодулирующих терапии, ориентированных на микроглии/макрофагов.