Ett förfarande för funktionell avbildning av mus brun fettvävnad (BAT) beskrivs där kall-stimulerad upptagning av 18F-fluordeoxiglukos (FDG) i BAT är icke-invasivt bedömas med ett standardiserat protokoll micro-PET/CT. Denna metod är robust och känsligt för att upptäcka skillnader i BAT aktiviteter i musmodeller.
Brun fettvävnad (BAT) skiljer sig från vit fettvävnad (WAT) genom sin diskret läge och en brun-röd färg på grund rika vaskularisering och hög densitet av mitokondrier. BAT spelar en viktig roll i energiförbrukning och icke-frossa thermogenesis hos nyfödda däggdjur samt vuxna 1. BAT-medierad termogenes är hårt reglerad av det sympatiska nervsystemet, huvudsakligen via β adrenergisk receptor 2, 3. Nyligen genomförda studier har visat att BAT verksamhet i vuxna människor negativt korrelerade med body mass index (BMI) och andra parametrar diabetes 4-6. BAT har därför föreslagits som ett potentiellt mål för anti-obesity/anti-diabetes terapi med fokus på modulering av energibalansen 6-8. Medan flera kalla utmaning-baserade positronemissionstomografi (PET) metoder fastställs för att detektera mänsklig BAT 9-13, egentligen inte finns någon standardiserat protokoll för avbildning och quantifblue av BAT i små djurmodeller såsom möss. Här beskriver vi en robust PET / CT metod för funktionell bedömning av BAT i möss. Kortfattat var vuxna C57BL/6J-möss kall behandlas under fastande betingelser under en varaktighet av 4 timmar innan de fick en dos av 18 F-fluordeoxiglukos (FDG). Mössen förblev i kyla under ytterligare en timme efter FDG injektion och sedan skannas med en liten djur-dedikerad micro-PET/CT systemet. De förvärvade PET-bilderna var tillsammans registrerad hos CT-bilder för anatomiska referenser och analyseras för FDG upptag i interskapulära BAT området för att presentera BAT aktivitet. Denna standardiserade kalla behandling och bildbehandling protokoll har validerats genom testning BAT aktiviteter under farmakologiska interventioner, till exempel undertryckta BAT aktivering genom behandling av β-adrenoceptorantagonist propranolol 14, 15, eller den förbättrade BAT aktivering av β3 agonist BRL37344 16. Metoden described här kan tillämpas för att screena för läkemedel / föreningar som modulerar BAT aktivitet eller för att identifiera gener / vägar som är involverade i BAT utveckling och reglering i olika prekliniska och grundläggande studier.
I denna studie en micro-PET/CT-based avbildningsmetod har utvecklats för att upptäcka BAT verksamhet i vuxna möss som helt enkelt kräver en kylbehandling och en injektion av kommersiellt tillgänglig 18 F-FDG. Hela proceduren kan göras på en dag efter en behandling och bildbehandling sekvens som startar varje 30 minuter tills alla djuren behandlas och avbildas. Under de beskrivna försöksbetingelserna, kan totalt 10 möss (eller 2 grupper av 5 möss) testas på samma dag med ett enda bildsystem. Begrä…
The authors have nothing to disclose.
Författarna vill tacka Laura Diaz, Kevin Phillips, Willa A. Hsueh, och kung C. Li för deras hjälp synpunkter och teknisk support för att utveckla denna metod.
Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments (optional) |
Micro-PET/CT Imaging System | Siemens Medical Solutions USA, Inc. | Inveon Dedicated PET System and Inveon Multimodality CT/SPECT System (docked) | |
Propranolol | Sigma | P0884 | |
BRL 37344 | Sigma | B169 | |
18F-FDG | Cyclotope Inc. | ||
C57BL/6J Male Mice | Jackson Laboratory | 000664 | 3-4 months old |