Name: 18F FDG Micro-PET/MR Görüntüleme Kullanılarak Farelerde Kahverengi ve Bej Yağ Dokularının Görselleştirilmesi ve Ölçülmesi (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2021-07-01T14:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 31 s
Description: Öğrenin farelerde kahverengi ve bej yağ dokularının PET/MR görüntüleme ile değerlendirilmesini. Bu yöntem termojenik adiposit aktivitesini nicel ve nitel olarak ölçer.

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

Küçük hayvan görüntüleme deneyleri için Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı (NSFC) - Mükemmel Genç Bilim İnsanları Fonu (Hong Kong ve Makao) (81922079), Hong Kong Araştırma Hibeleri Konseyi Genel Araştırma Fonu (GRF 17121520 ve 17123419) ve Hong Kong Araştırma Hibeleri Konseyi İşbirlikçi Araştırma Fonu'nun (CRF C7018-14E) desteğine teşekkür ederiz.

Aşağıda açıklanan protokol, Hong Kong Üniversitesi'nin hayvan bakım yönergelerini takip etmektedir. Çalışmada kullanılan hayvanlar 8 haftalık C57BL / 6J fareleriydi.
1. Hayvan cerrahi prosedürleri ve soğuk meydan okuma
<ol><li>İnterskapüler BAT (iBAT) diseksiyonu gerçekleştirin.<ol>
<li>İntraperitoneal ketamin / ksilazin enjeksiyonu ile fareleri anestezik hale getirin (100 mg / kg vücut ağırlığı ketamin ve 10 mg / kg vücut ağırlığı ksilazin). Anesteziden sonra, farenin saçlarını boyundan kürek kemiğinin hemen altına tıraş edin.</li>
		<li>Dezenfeksiyondan sonra fareleri ısıtma yastığına yerleştirin ve farelerin dorsal orta çizgisi boyunca 2 cm'lik bir kesi yapın.</li>
		<li>iBAT pedlerini (iki taraflı) çıkarın. Sahte olarak çalıştırılan grupta, aynı kesiyi yapın, ancak iBAT pedlerini sağlam bırakın.</li>
		<li>Kanama durduktan sonra 7 mm paslanmaz çelik yara klipsleri kullanarak kesiyi kapatın.</li>
		<li>Ameliyattan sonra, farelere 6 gün boyunca meloksikam (içme suyunda 5 mg / kg) verin ve 14 gün boyunca yoğun bakım ünitesinde (YBÜ) barındırın. Yara iyileşir iyileşmez (7-10 gün) klipleri çıkarın.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Farelerin soğuk mücadelesi: Fareleri 14 gün boyunca termonötritede (30 ° C) barındırın. 13. günde, hayvan kafeslerini gece boyunca soğukta (6 ° C) önceden soğutun. 14. günde, fareleri 7 gün boyunca çevre odasında 6 ° C'ye koyun. Her kafese iki fare yerleştirin.</li>
</ol>2. Mikro-PET/MR kalibrasyonları ve iş akışı kurulumu
NOT: Mikro-PET/MR görüntüleme, sıralı bir PET/MR sistemi kullanılarak gerçekleştirilir (bkz. Her fare görüntüleme yatağına yerleştirilir; statik [18F]FDG PET edinimi için PET görüş alanının (FOV) merkezine ilerlemeden önce anatomik referans (izci görünümü) için MR ile tarama yapın, ardından anatomik referans için MR görüntüleme izleyin. Görüntüleme oturumundan önce otomatik, sıralı PET/MR taramalarını etkinleştirmek için tarayıcı çalıştıran yazılımda (bkz. Malzeme Tablosu) bir görüntüleme iş akışı oluşturulur.
<ol><li>İşletim yazılımında statik PET alımı, zayıflama düzeltmesi için MRI alımları ve sırasıyla T1-weigthed 3D görüntüleme ve T2 ağırlıklı 2D görüntüleme kullanarak anatomik referans içeren bir görüntüleme iş akışı oluşturun.</li>
	<li>PET'i elde etmek için 400-600 keV seviyesinde ayrım, F-18 çalışma izotopu, 1-5 tesadüf modu ve 20 dakikalık taramalar ayarlayın.</li>
	<li>T1 ağırlıklı MR elde etmek için (zayıflama düzeltmesi için), Degrade Echo-3D'yi ayarlayın (TE = 4,3 ms, TR = 16 ms, FOV = 90 x 60 mm, uyarma sayısı (NEX) = 3, 0,9 mm kalınlığında 28 dilim, voksel boyutu = 0,375 x 0,375 x 0,9 mm).</li>
	<li>T2 ağırlıklı MR (anatomik referans) elde etmek için Hızlı Döndürme Yankısı 2D'yi ayarlayın (TE = 71,8 ms, TR = 3000 ms, FOV = 90 x 60 mm, NEX = 5, 0,9 mm kalınlığında 32 dilim, voksel boyutu = 0,265 x 0,268 x 0,9 mm3).</li>
	<li>PET'i yeniden yapılandırmak için Tera-Tomo 3D (TT3D) algoritmasını (8 yineleme, 6 alt küme) 1-3 tesadüf moduyla ve bozulma, ölü zaman, rastgele, zayıflama ve dağılım düzeltmeleriyle kullanarak genel olarak 0,3 mm3 voksel boyutunda görüntüler oluşturun.</li>
	<li>PET kantitasyonunun doğruluğunu kontrol etmek için görüntüleme çalışmasının başlamasından bir gün önce mikro-PET / MR tarayıcının PET Aktivite Testini gerçekleştirin.<ol>
<li>Üretici kılavuzlarının önerdiği şekilde [18F]FDG ile doldurulmuş 5 mL'lik bir şırınga hazırlayın (su veya tuzlu suda 140-220 μCi/5-8 MBq).</li>
		<li>Şırınganın aktivitesini bir doz kalibratör kullanarak kaydedin ( bkz. Malzeme Tablosu) ve ölçüm zamanını not edin.</li>
		<li>Kurtarılan etkinliği yukarıda açıklandığı gibi ölçülen değerle karşılaştırmak üzere yeniden oluşturulan görüntüye bir ilgi hacmi (VOI) çizmek için İnterpolasyonlu Elips YG'yi seçin. İyi kalibre edilmiş bir tarayıcı için geri kazanılan aktivite %±5 içinde doğrudur.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. [18F]FDG enjeksiyonu
<ol><li>İlk planlanan enjeksiyondan yaklaşık 30 dakika önce görüntüleme laboratuvarına gelmesi için tedarikçiden [18F] FDG (10 mCi / 370 MBq) klinik dozunu sipariş edin. Radyoaktif maddeler içeren paketi alırken laboratuvar önlüğü, eldiven, kişisel radyasyon dozimetresi gibi uygun kişisel koruyucu ekipman (KKD) giydiğinizden emin olun, örneğin Parmaklar, tüm vücut. Radyoaktivitenin çapraz kontaminasyonunu önlemek ve radyoaktif kaynaktan olan mesafeyi mümkün olduğunca artırmak için eldivenleri düzenli olarak değiştirin.</li>
	<li>Forsepsleri kullanarak [18F]FDG stok şişesini L-blok masa üstü kalkanının arkasına dikkatlice aktarın.</li>
	<li>Bir aliquot [18F]FDG dağıtın ve 100-150 μL'de 200-250 μCi/7-9 MBq) toplam aktivite konsantrasyonu vermek için sterilize edilmiş salin ile seyreltin.</li>
	<li>[18F]FDG çözeltisini iğneli 1 mL'lik bir şırıngaya çekin (Malzeme Tablosuna bakınız), F-18'e ayarlanmış bir doz kalibratör kullanarak radyoaktiviteyi ölçün ve ölçüm zamanını kaydedin.</li>
	<li>Enjeksiyondan önce farenin ağırlığını kaydedin. Hazırlanan [18F]FDG çözeltisini kuyruk damarı yoluyla enjekte edin. Çürüme düzeltmesini sağlamak için enjeksiyon süresini ve şırınganın radyoaktivitesinin kalıntılarını not alın.</li>
	<li>Fareyi tekrar kafese koyun ve PET taramalarından önce 60 dakika boyunca [18F]FDG alımına izin verin.</li>
	<li>Aşağıdaki formülü kullanarak enjekte edilen [18F]FDG etkinliğini hesaplayın11: Enjekte edilen aktivite (μCi/MBq) = Enjeksiyondan önce şırıngadaki aktivite - enjeksiyondan sonra şırıngadaki aktivite</li>
</ol>4. Mikro-PET/MR edinimi
<ol><li>Sıcak havanın içinden geçmesine izin vermek için ısıtıcıyı fare yatağına açın.</li>
	<li>Fareyi% 5 izofluran (1 L / dak tıbbi O2) kullanarak anestezi yapın. İndüklendikten sonra, fareyi sıcak fare yatağına aktarın ve anesteziyi bir burun maskesi konisi aracılığıyla% 2 -% 3 izofluranda tutun. Fare kafasını ısırık çubuğunun üzerine eğimli olarak konumlandırın ve farenin yatağın çapının dışına taşmadığından emin olun. Kornea ülserlerinin kurumasını ve oluşumunu önlemek için göz yağlayıcısı uygulayın.</li>
	<li>Vücut ısısını ve solunum hızını sırasıyla bir termal prob ve bir solunum yastığı ile izleyin. İzofluran seviyesini ayarlayarak vücut ısısını 36-37 ° C'de ve solunum hızını dakikada 70-80 nefeste (bpm) tutun.</li>
	<li>Fare konumunu belirlemek için bir keşif görünümü gerçekleştirin. Fare yatağı konumunu, tüm fare gövdesini içerecek ve MR'nin merkez FOV'unun fare gövdesinin merkezinde olduğundan emin olacak şekilde ayarlayın.</li>
	<li>Etüt listesi penceresindeki PET Edinme altında, yukarıda açıklandığı gibi izci görünümü konumunu kullanmak için Önceki Edinimde Tarama Aralığı'nı seçin. Hayvan yatağını MR'den PET'e taşımak için Hazırla'ya tıklayın. PET taramasını başlatmak için Tamam'ı seçin. [18F] FDG uygulamasından önce ve sonra ölçülen enjeksiyon dozunu ve süresini Radyofarmasötik Editör'e kaydedin. Konu Bilgileri menüsünün altına farenin ağırlığını girin.</li>
	<li>PET taraması tamamlandıktan sonra, MR'ye geçmek için Hazırla'yı seçin ve çalışma listesi penceresindeki tüm MR alımlarını tamamlayın. MR taramalarını başlatmak için Tamam'ı seçin.</li>
	<li>Tüm iş akışı tamamlandıktan sonra, işlem sonrası yazılımı kullanarak elde edilen MR görüntülerinin kalitesini kısaca değerlendirin (bkz. Fare yatağını MR'den orijinal konumuna taşımak için Ana Sayfa düğmesine tıklayın.</li>
	<li>Fareyi tarayıcıdan dikkatlice çıkarın ve sıcak ortamda iyileşmeyi sağlamak için altında ısıtmalı bir ped bulunan temiz bir muhafaza kafesine geri koyun. Fareye yiyecek ve su sağlayın. Sistem artık sıradaki bir sonraki fare için hazırdır.</li>
	<li>Verileri yeniden oluşturmak için, tamamlanan PET taramasını yüklemek üzere Ham Tarama menüsü altında PET Alımı'nı seçin. Malzeme haritası oluşturma için T1 ağırlıklı MR Alımı'nı seçin. Verileri yukarıda açıklandığı gibi yeniden oluşturun (bkz. adım 2.5).</li>
	<li>PET sonrası görüntüleme faresinin bakımı ve kullanımı ile ilgili yerel ve enstitü yönetmeliklerine uyun. Kullanılmış tüm şırıngaları/iğneleri, eldivenleri, yatak takımlarını ve dışkı maddelerini yerel yönetmeliklere uygun olarak özel elleçleme/bertaraf gerektiren radyoaktif atıklar olarak düşünün.</li>
</ol>5. Görüntüleme sonrası analiz
<ol><li> Görüntü Analizi yazılımını açın (bkz. Malzeme Tablosu) ve ilgili MR ve PET görüntülerini almak için DICOM Verilerini Yükle'ye tıklayın.</li>
	<li>MR ve PET görüntülerinin birlikte kaydını, bu görüntüleri görüntüleme penceresine sürükleyerek gerçekleştirin. Otomatik Kayıt fonksiyonuna tıklayın.<ol>
<li>Kayıt Ayarları açılır menüsünün altında Katı dönüşüm'ü seçin. Sert/Afin menüsünün altındaki Shift ve Rotation (Kaydırma ve Döndürme) seçeneğini işaretleyin.</li>
		<li>Global Rol Seçimi menüsü altında Referans olarak T1 ağırlıklı MR alımını ve Reslice olarak PET alımını seçin.</li>
		<li>MR ve PET görüntüleri arasında mükemmel bir uyum olduğundan emin olmak için kaydı üç boyutta da inceleyin. Manuel olarak ayarlamak için, Manuel Kayıt'a tıklayın.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Referans olarak MR görüntüsünü kullanarak ilgilenilen dokuya, yani iBAT ve kasık beyazı yağ dokusuna (iWAT) VOI çizmek için İnterpolasyonlu Elips ROI'yi kullanın. VOI kenarlığını tanımlamak için Fırça Aracı ve Silgi Aracı'nı kullanın; dolayısıyla dokuların anatomisi. Komşu organlardan yayılmayı önlemek için PET görüntüsünü kullanarak örtüşme alımı olmadığından emin olun. Tüm VOI tanımlanana kadar işlemi slayt slayt tekrarlayın. Gerekirse, her fare arasında tutarlı VOI hacimlerini korumak için VOI'leri düzenleyin.</li>
	<li>Referans organ olarak akciğere 3 mm3 VOI çizmek için Elipsoid VOI kullanın. Komşu kalp ve kastan herhangi bir yayılmayı önleyin.</li>
	<li>Tamamlandığında, her VOI'yi yeniden adlandırmak için YG Tablosunu Göster'e tıklayın. Ortalama radyoaktiviteyi VOI ve doku hacmi ile bir elektronik tabloya kaydedin. VOI çizimlerini ve görüntüleme verilerini bir veri depolama cihazında arşivleyin.</li>
	<li>Aşağıdaki denklemi kullanarak tüm VOI'ler için standartlaştırılmış alım değerini (SUV) hesaplayın11: SUVmean = kBq / 'de VOI radyoaktivitesi (Çürüme - kg cinsinden kBq / fare vücut ağırlığında düzeltilmiş enjekte edilen doz), 1 g / mL'lik bir doku yoğunluğu varsayarak.</li>
</ol>

<ol><li>Rosen, E. D., Spiegelman, B. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((What+we+talk+about+when+we+talk+about+fat%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">What we talk about when we talk about fat.</a> Cell. 156 (1-2), 20-44 (2014).</li>
<li>Cannon, B., Brown Nedergaard, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((adipose+tissue%3A+function+and+physiological+significance%5BTitle%5D)+AND+%22Physiological+Review%22%5BJournal%5D)">adipose tissue: function and physiological significance.</a> Physiological Review. 84 (1), 277-359 (2004).</li>
<li>Jal Wu,, et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Beige+adipocytes+are+a+distinct+type+of+thermogenic+fat+cell+in+mouse+and%5BTitle%5D)+AND+%22%22%5BJournal%5D)">Beige adipocytes are a distinct type of thermogenic fat cell in mouse and.</a> 150 (2), 366-376 (2012).</li>
<li>Cypess, A. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Activation+of+human+brown+adipose+tissue+by+a+beta3-adrenergic+receptor+agonist%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Metabolism%22%5BJournal%5D)">Activation of human brown adipose tissue by a beta3-adrenergic receptor agonist.</a> Cell Metabolism. 21 (1), 33-38 (2015).</li>
<li>Ishibashi, J., Seale, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Beige+can+be+slimming%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Beige can be slimming.</a> Science. 328 (5982), 1113-1114 (2010).</li>
<li>Jal Schulz, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Brown-fat+paucity+due+to+impaired+BMP+signalling+induces+compensatory+browning+of+white+fat%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Brown-fat paucity due to impaired BMP signalling induces compensatory browning of white fat.</a> Nature. 495 (7441), 379-383 (2013).</li>
<li>Pal Cohen,, et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ablation+of+PRDM16+and+beige+adipose+causes+metabolic+dysfunction+and+a+subcutaneous+to+visceral+fat+switch%5BTitle%5D)+AND+%22Cell%22%5BJournal%5D)">Ablation of PRDM16 and beige adipose causes metabolic dysfunction and a subcutaneous to visceral fat switch.</a> Cell. 156 (1-2), 304-316 (2014).</li>
<li>Mal Cypess, A., 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+England+Journal+of+Medicine%22%5BJournal%5D)">Identification and importance of brown adipose tissue in adult humans.</a> New England Journal of Medicine. 360 (15), 1509-1517 (2009).</li>
<li>Aal vander Lans, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cold+acclimation+recruits+human+brown+fat+and+increases+nonshivering+thermogenesis%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Clinical+Investigation%22%5BJournal%5D)">Cold acclimation recruits human brown fat and increases nonshivering thermogenesis.</a> Journal of Clinical Investigation. 123 (8), 3395-3403 (2013).</li>
<li>Jal Hanssen, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Short-term+cold+acclimation+improves+insulin+sensitivity+in+patients+with+type+2+diabetes+mellitus%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Medicine%22%5BJournal%5D)">Short-term cold acclimation improves insulin sensitivity in patients with type 2 diabetes mellitus.</a> Nature Medicine. 21 (8), 863-865 (2015).</li>
<li>Wang, X., Minze, L. J., Shi, Z. Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+imaging+of+brown+fat+in+mice+with+18F-FDG+micro-PET%2FCT%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%3A+JoVE%22%5BJournal%5D)">Functional imaging of brown fat in mice with 18F-FDG micro-PET/CT.</a> Journal of Visualized Experiments: JoVE. 69, (2012).</li>
<li>Greenwood, H. E., Nyitrai, Z., Mocsai, G., Hobor, S., Witney, T. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-throughput+PET%2FCT+imaging+using+a+multiple-mouse+imaging+system%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Nuclear+Medicine%3A+Official+Publication%2C+Scoiety+of+Nuclear+Medicine%22%5BJournal%5D)">High-throughput PET/CT imaging using a multiple-mouse imaging system.</a> Journal of Nuclear Medicine: Official Publication, Scoiety of Nuclear Medicine. 61 (2), 292-297 (2020).</li>
<li>Carter, L. M., Henry, K. E., Platzman, A., Lewis, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((3D-printable+platform+for+high-throughput+small-animal+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Nuclear+Medicine%3A+Official+Publication%2C+Scoiety+of+Nuclear+Medicine%22%5BJournal%5D)">3D-printable platform for high-throughput small-animal imaging.</a> Journal of Nuclear Medicine: Official Publication, Scoiety of Nuclear Medicine. 61 (11), 1691-1692 (2020).</li>
<li>Jal Andersson,, et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Estimating+the+cold-induced+brown+adipose+tissue+glucose+uptake+rate+measured+by+%2818%29F-FDG+PET+using+infrared+thermography+and+water-fat+separated+MRI%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Estimating the cold-induced brown adipose tissue glucose uptake rate measured by (18)F-FDG PET using infrared thermography and water-fat separated MRI.</a> Scientific Reports. 9 (18), 12358(2019).</li>
<li>Eal Lundstrom,, et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Brown+adipose+tissue+estimated+with+the+magnetic+resonance+imaging+fat+fraction+is+associated+with+glucose+metabolism+in+adolescents%5BTitle%5D)+AND+%22Pediatric+Obesity%22%5BJournal%5D)">Brown adipose tissue estimated with the magnetic resonance imaging fat fraction is associated with glucose metabolism in adolescents.</a> Pediatric Obesity. 14 (9), (2019).</li>
<li>Eal Lundstrom,, et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Magnetic+resonance+imaging+cooling-reheating+protocol+indicates+decreased+fat+fraction+via+lipid+consumption+in+suspected+brown+adipose+tissue%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Magnetic resonance imaging cooling-reheating protocol indicates decreased fat fraction via lipid consumption in suspected brown adipose tissue.</a> PLoS One. 10 (4), 0126705(2015).</li>
<li>Nakamura, Y., Yanagawa, Y., Morrison, S. F., Nakamura, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Medullary+reticular+neurons+mediate+neuropeptide+Y-induced+metabolic+inhibition+and+mastication%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Metabolism%22%5BJournal%5D)">Medullary reticular neurons mediate neuropeptide Y-induced metabolic inhibition and mastication.</a> Cell Metabolism. 25 (2), 322-334 (2017).</li>
<li>Jal Fueger, B., 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+%22Journal+of+Nuclear+Medicine%3A+Official+Publication%2C+Scoiety+of+Nuclear+Medicine%22%5BJournal%5D)">Impact of animal handling on the results of 18F-FDG PET studies in mice.</a> Journal of Nuclear Medicine: Official Publication, Scoiety of Nuclear Medicine. 47 (6), 999-1006 (2006).</li>
<li>Vines, D. C., Green, D. E., Kudo, G., Keller, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+of+mouse+tail-vein+injections+both+qualitatively+and+quantitatively+on+small-animal+PET+tail+scans%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Nuclear+Medicine+Technology%22%5BJournal%5D)">Evaluation of mouse tail-vein injections both qualitatively and quantitatively on small-animal PET tail scans.</a> Journal of Nuclear Medicine Technology. 39 (4), 264-270 (2011).</li>
</ol>

Yazarların açıklayacağı bir çıkar çatışması yoktur.

Bu çalışmada küçük hayvanlarda fonksiyonel kahverengi ve bej yağ dokusunun PET/MR tabanlı görüntülenmesi ve nicelleştirilmesi amaçlanmıştır. Bu yöntem, metabolize edilemeyen glukoz analoğunu [18F] FDG'yi görüntüleme biyobelirteci olarak kullanır, böylece yüksek glikoz talebine sahip yağ dokularını invaziv olmayan bir şekilde tanımlar. MR iyi yumuşak doku kontrastı sunar ve yağ dokularını komşu yumuşak dokulardan ve kastan daha iyi ayırt edebilir. PET ile kombine edildiğinde, yüksek glukoz kullanımının bir sonu...

Değişen beslenme ihtiyaçlarına yanıt olarak, yağ dokusu vücudun ihtiyaçlarını karşılamak için lipit depolama veya mobilizasyon modunu benimsemek için bir enerji önbelleği görevi görür1. Dahası, yağ dokusu ayrıca, fakültatif termojenez olarak da adlandırılan titremeyen termojenez adı verilen bir işlemle termoregülasyonda önemli bir işlev görür. Bu tipik olarak, bol miktarda mitokondri membran proteini ayırma proteini 1'i (UCP1) ifade eden kahverengi yağ dokusu (BAT) ile elde edilir. Bir proton taşıyıcısı olarak UCP1, proton taşınımını ve ATP üretimini ayırarak ısı üretir2. Soğuk stimülasyon üzerine, BAT'taki termojenez, sempatik sinir sisteminin (SNS) aktivasyonu ile harekete geçirilir, ardından norepinefrin (NE) salınır. NE, β3 adrenerjik reseptörlerine bağlanır ve hücre içi siklik AMP'nin (cAMP) yükselmesine yol açar. Sonuç olarak, CREB'nin (cAMP yanıt elemanı bağlayıcı protein) cAMP / PKA'ya bağımlı etkileşimi, CREB-yanıt elemanlarına (CRE) doğrudan bağlanma yoluyla Ucp1 transkripsiyonunu uyarır. BAT'a ek olarak, kahverengi benzeri adipositler beyaz yağ dokusunda da bulunur ve bu nedenle bej veya brit (beyazda kahverengi) hücreler olarak adlandırılır1,3. Belirli uyaranlara (soğuk algınlığı gibi) yanıt olarak, bu aksi takdirde sessiz bej hücreler, multiloküler lipit damlacıkları, yoğun bir şekilde paketlenmiş mitokondri ve artırılmış UCP1 ekspresyonu3,4,5 dahil olmak üzere çoklu kahverengi benzeri özellikler sergileyecek şekilde yeniden şekillendirilir.
Hayvan çalışmaları, kahverengi ve bej adipositlerin, yağ azaltıcı etkisinin ötesinde, insülin duyarlılaştırma, lipit düşürme, anti-inflamasyon ve anti-ateroskleroz dahil olmak üzere birçok metabolik faydaya sahip olduğunu göstermiştir6,7. İnsanlarda, bej / kahverengi yağ miktarı yaş, insülin direnç indeksi ve kardiyometabolik bozukluklarla ters orantılıdır8. Ayrıca, insanlarda bej/kahverengi adipositlerin soğuk iklimlendirme veya β3 adrenerjik reseptör agonisti ile aktivasyonu, bir dizi metabolik bozukluğa karşı koruma sağlar4,9,10. Bu kanıtlar toplu olarak kahverengi ve bej yağ dokusunun indüklenmesinin, obezite ve ilgili tıbbi komplikasyonların yönetimi için potansiyel bir terapötik strateji olduğunu göstermektedir8.
İlginçtir ki, benzer işlevi paylaşmalarına rağmen, bej ve klasik kahverengi adipositler farklı öncüllerden türetilir ve örtüşen ancak farklı mekanizmalarla aktive edilir1. Bu nedenle, kahverengi ve bej adipositlerin in vivo görüntülenmesi ve miktarının belirlenmesi, bu yağ dokularının moleküler kontrolünün daha iyi anlaşılması için gereklidir. Günümüzde bilgisayarlı tomografi (BT) ile kombine 18F-florodeoksiglukoz ([18F]FDG) pozitron emisyon tomografisi (PET) taraması, klinik çalışmalarda termojenik kahverengi ve bej hücrelerin karakterizasyonunda altın standart olmaya devam etmektedir8. Manyetik rezonans görüntüleme (MRG), ayrıntılı anatomik yapılar üretmek için güçlü manyetik alanlar ve radyo frekansı darbeleri kullanır. BT taraması ile karşılaştırıldığında, MRG daha yüksek çözünürlüğe sahip organların ve yumuşak dokuların görüntülerini üretir. Burada, soğuğa maruz kalmaya alıştıktan sonra fare modellerinde fonksiyonel kahverengi ve bej yağların görselleştirilmesi ve nicelleştirilmesi için bir protokol, yağ kahverengileşmesini indüklemenin yaygın ve en güvenilir yoludur. Bu yöntem, küçük hayvan modellerinde termojenik yağ depolarını yüksek hassasiyetle karakterize etmek için uygulanabilir.

<table><tbody><tr><td>% 0.9 steril salin</td><td>BBraun</td><td></td><td>% 0.9 sodyum klorür intravenöz infüzyon, 500</td></tr><tr><td>mL 5 mL şırınga</td><td>Terumo</td><td>SS05L</td><td>5 mL şırınga Luer</td></tr><tr><td>Lock Doz Kalibratörü</td><td>Biodex</td><td></td><td>Atomlab 500</td></tr><tr><td>Göz yağlayıcı</td><td>Alcon Duratears</td><td></td><td>Steril oküler kayganlaştırıcı merhem, 3.5 g</td></tr><tr><td>İnsülin şırıngası</td><td>Terumo</td><td>10ME2913</td><td>İğneli 1 mL insülin şırıngası</td></tr><tr><td>InterView Fusion yazılımı</td><td>Mediso</td><td>Sürüm 3.03</td><td>İşlem sonrası ve görüntü analiz yazılımı</td></tr><tr><td>Isoflurane</td><td>Chanelle Pharma</td><td></td><td>Iso-Vet, inhalasyon anestezik, 250 mL</td></tr><tr><td>Ketamin</td><td>Alfasan International B.V.</td><td>HK-37715</td><td>Ketamin %10 enjeksiyon solüsyonu, 10 mL</td></tr><tr><td>Tıbbi oksijen</td><td>Linde HKO</td><td>101-HR</td><td>basınçlı gaz, %99,5 saflık</td></tr><tr><td>Metacam</td><td>Boehringer Ingelheim</td><td></td><td>Köpekler ve kediler için 5 mg/mL Meloksikam enjeksiyonu solüsyonu, 10 mL</td></tr><tr><td>nanoScan PET/MR Tarayıcı</td><td>Mediso</td><td></td><td>3 Tesla MR</td></tr><tr><td>Nucline nanoScan yazılımı</td><td>Mediso</td><td>Sürüm 3.0</td><td>Tarayıcı işletim yazılımı</td></tr><tr><td>Yara klipsleri</td><td>Reflex 7</td><td>203-100</td><td>7mm Paslanmaz çelik yara klipsleri, 20 klips</td></tr><tr><td>Xylazine</td><td>Alfasan International B.V.</td><td>HK-56179</td><td>Ksilazin% 2 enjeksiyon çözeltisi, 30 mL</td></tr></tbody></table>

[18f]fdg micro-pet/mr görüntüleme kullanılarak farelerde kahverengi ve bej yağ dokularının görselleştirilmesi ve Ölçülmesi

Visualization and Quantification of Brown and Beige Adipose Tissues in Mice using [18F]FDG Micro-PET/MR Imaging

Kahverengi ve bej adipositler artık obezite ve metabolik sendromlar için potansiyel terapötik hedefler olarak kabul edilmektedir. Non-invaziv moleküler görüntüleme yöntemleri, bu termojenik yağ depolarına kritik bilgiler sağlamak için gereklidir. Burada protokol, fare interskapuler kahverengi yağ dokusunda (iBAT) ve inguinal subkutan beyaz yağ dokusunda (iWAT) kahverengi ve bej adipositlerin aktivitesini değerlendirmek için PET/MR görüntüleme tabanlı bir yöntem sunmaktadır. Termojenik yağ depolarının görselleştirilmesi ve nicelleştirilmesi, MR görüntüleme tarafından sağlanan hassas anatomik bilgilerle birleştirildiğinde, radyotracer olarak metabolize edilemeyen glikoz analoğu olan [18F] FDG kullanılarak gerçekleştirildi. PET/MR görüntüleme, termojenik yağ dokularının nispi mobilizasyonunu değerlendirmek için soğuk iklimlendirmesinden 7 gün sonra yapıldı ve farklı yağ depolarında [18F] FDG sinyalinin kantitasyonu yapıldı. iBAT'ın uzaklaştırılması, farelerin iWAT'ında soğuk kaynaklı [18F] FDG alımını önemli ölçüde arttırdı.

Bu çalışmada üç grup fareye (grup başına n = 3) mikro-PET / MR görüntüleme uygulandı ve burada 7 gün boyunca termonötrite (30 ° C) veya soğuk (6 ° C) olarak yerleştirildiler. Bir grup fare (n = 3), soğuk muameleden önce iBAT'lerini (iBATx) çıkardı (Şekil 1A). Bu yöntem, her üç farede de beyaz yağ dokusu aktivitesinde bir değişikliğe yol açtı. Özellikle, mikro-PET/MR görüntüleme kullanılarak iWAT'ta [18F]FDG alımında kayda değer bir artış gözlenmiştir (Şekil 1B...

Mikro-PET/MR görüntüleme tabanlı bir yaklaşım kullanılarak farelerde termojenik yağ depolarının fonksiyonel görüntülenmesi ve kantitasyonu.

[18F]FDG Micro-PET/MR Görüntüleme Kullanılarak Farelerde Kahverengi ve Bej Yağ Dokularının Görselleştirilmesi ve Ölçülmesi

Brown and beige adipocytes are now recognized as potential therapeutic targets for obesity and metabolic syndromes. Non-invasive molecular imaging methods ...

PET/MR görüntüleme, canlı hayvanlarda metabolik olarak aktif olan bu kahverengi ve bej adipositler üzerinde hem kalitatif hem de kantitatif ölçümlere izin verir, böylece termojenik adipositlerin aktivitesi fonksiyonel olarak ölçülebilir. Bu tekniğin temel avantajı, aynı konuda PET ve MRI taramalarının elde edilmesine ve kombinasyonuna izin vermesi, böylece küçük hayvanın farklı depolarında termojenik adipositlerin hassas ve eşzamanlı olarak elde edilmesini sağlamasıdır. Bu yöntem, herhangi bir klinik öncesi sisteme kolayca aktarılabilir veya aynı anda birden fazla farenin görüntülenmesiyle yüksek verimli bir formata dönüştürülebilir, böylece görüntüleme verilerinin istatistiksel gücünü daha düşük bir maliyet ve zamanla artırabilir.İnterskapuler kahverengi yağ dokusunu hasat etmek için, anestezi uygulanmış 8 haftalık bir C57 Black 6 fareyi bir ısıtma yastığı üzerine yerleştirin ve dorsal orta hat boyunca 2 santimetrelik bir kesi yapın. iBAT pedlerini interskapuler bölgeden çıkarın. Kanama durduktan sonra, insizyonu kapatmak için 7 milimetre paslanmaz çelik yara klipsleri kullanın.Tüm iBAT toplandığında, fareleri 14 gün boyunca yoğun bakım ünitesinde barındırın. Kilogram başına 5 miligram Meloksikam'ı farelere altı gün boyunca uygulayın ve yara iyileşir iyileşmez klipsleri çıkarın. Görüntüleme oturumundan önce otomatik sıralı PET/MR taramalarını etkinleştirmek için, PET edinimi için iş akışını ayarlamak üzere ayrımcılık seviyesini 400 ila 600 kiloelektron-volt, güven modunu 1-3, tarama süresini 20 dakika ve çalışma izotopunu F-18 olarak ayarlayın.Zayıflama düzeltmesi için T1 ağırlıklı manyetik rezonans elde etmek üzere Degrade Echo-3D parametrelerini ayarlayın. Anatomik referans olarak T2 ağırlıklı manyetik rezonans elde etmek için Fast-spin Echo 2D parametrelerini ayarlayın. PET görüntülerinin yeniden yapılandırılmasına izin vermek için, tesadüf modu 1-3 olarak ayarlanmış ve bozulma, ölü zaman, rastgele, zayıflama ve dağılım düzeltmeleri ayarlanarak Tera-Tomo 3D algoritmasını kullanarak genel voksel boyutu 0,3 milimetreküp olan görüntüler oluşturun.PET kantitasyonunun doğruluğunu kontrol etmek için görüntüleme çalışmasının başlamasından bir gün önce, uygun KKD'yi takın ve üretici tarafından önerildiği gibi 5 mililitrelik bir şırıngayı F18-FDG ile doldurun. Şırınganın aktivitesini kaydetmek ve ölçüm zamanını not etmek için bir doz kalibratör kullanın. Yazılımda, şırınganın yeniden yapılandırılmış görüntüsüne ilgi çekici bir hacim çizmek ve geri kazanılan aktiviteyi doz kalibratör kullanılarak ölçülen değerle karşılaştırmak için Interpolated Elipse ROI'yi kullanın.Görüntüleme deneyi gününde, 18F-FDG stok şişesini bir L-blok masa üstü kalkanının arkasına dikkatlice yerleştirmek için forseps kullanın ve 100 ila 150 mikrolitre steril salin içinde bir radyoizotop alikotunu toplam 200 ila 250 mikrokür aktivite konsantrasyonuna seyreltin. 18F-FDG çözeltisini bir iğne ile donatılmış 1 mililitrelik bir şırıngaya çekin ve gösterildiği gibi doz kalibratör ile radyoaktiviteyi ölçün. 18F-FDG solüsyonunu kuyruk damarına enjekte etmeden önce görüntülenecek farenin ağırlığını kaydedin.Çürüme düzeltmesini sağlamak için enjeksiyon süresini ve şırınganın artık radyoaktivitesini not alın. Ardından fareyi 60 dakika boyunca kafesine geri yerleştirin. Enjekte edilen 18F-FDG aktivitesini hesaplamak için, enjeksiyondan önce şırıngadaki aktiviteyi enjeksiyondan sonra ölçülen aktiviteden çıkarın.Radyoizotop alım periyodunun sonunda, mikro-PET/MR tarayıcının fare yatağı için hava ısıtıcısını açın. Anestezi uygulanan FDG enjeksiyonlu fareyi tarayıcı yatağındaki bir solunum yastığına yerleştirin ve fare konumunu belirlemek için bir keşif görünümü gerçekleştirin. Fare yatağının konumunu, tüm vücudun gözlemlenebileceği şekilde ayarlayın ve MRI görüş alanının merkezinin vücudun merkezi ile çakışmasını sağlayın.PET Edinme altında, izci görünümü konumunu kullanmak için Önceki Edinimde Tarama Aralığı'nı seçin ve hayvan yatağını MR'den PET'e taşımak için Hazırla'yı tıklatın. PET taramasını başlatmak için Tamam'ı seçin. 18F-FDG uygulamasından önce ve sonra ölçülen enjeksiyon dozunu ve süresini Radyofarmasötik Editör'e kaydedin ve Konu Bilgileri menüsünün altına farenin ağırlığını girin.PET taraması tamamlandıktan sonra, çalışma listesi penceresinde MR görüntülemeye geçmek ve tüm MR alımlarını tamamlamak için Hazırla'yı seçin. MR taramalarını başlatmak için Tamam'ı seçin. Tüm iş akışı tamamlandıktan sonra, işlem sonrası yazılımda elde edilen MR görüntülerinin kalitesini kısaca değerlendirin ve fare yatağını MR'den orijinal konumuna taşımak için Ana Sayfa'yı tıklatın.Tüm fareler görüntülendiğinde, Ham Tarama menüsündeki verileri yeniden yapılandırmak için, tamamlanan PET taramasını yüklemek üzere PET Alımı'nı seçin ve bir malzeme haritasının oluşturulmasına izin vermek için T1 ağırlıklı MR Alımı'nı seçin. Ardından, verileri gösterildiği gibi yeniden yapılandırmak için Tera-Tomo 3B algoritmasını kullanın. Soğuk muameleden önce iBAT'ın çıkarılması, mikro-PET/MR görüntüleme ile iWAT'ta gözlenen 18F-FDG alımındaki dikkate değer artışın gösterdiği gibi, iWAT'ın aktivitesini değiştirir.Ek olarak, bej yağ dokusunda karakteristik olarak gözlenen multiloküler adipositler, iBAT'ın çıkarılmasından sonra farelerden gelen iWAT'ta, sahte olarak ameliyat edilen hayvanlardan iWAT'ta gözlenen adiposit morfolojisine kıyasla daha belirgindir. Soğuk muamele görmüş, sahte olarak çalıştırılan fareler, iBAT'ta belirgin şekilde yükselmiş bir 18F-FDG alımı göstermektedir. Soğuk muameleden önce iBAT'ları çıkarılmış fareler, iWAT'taki en yüksek 18F-FDG alımını göstermektedir.Gerçekten de, soğuğa maruz kalma, sahte olarak çalışan farelerin iBAT'ında 18F-FDG alımında yedi kat artışa neden olurken, soğuk kaynaklı farelerde iBAT'ın çıkarılması, sadece mütevazı bir iki kat artışın gözlendiği termo-nötr farelere kıyasla 18F-FDG alımında sekiz kat artışa neden olur. Bu prosedürü denerken, her fareyi her PET/MRG alımı için aynı konuma yerleştirmek, farklı bölgelerdeki kahverengi ve bej adipositlerin görselleştirilmesini ve nicelleştirilmesini iyileştirmek için önemlidir. Bu yöntemi kullanarak ve görüntüleme veya termometri ile difüzyon gibi diğer MRI yöntemleriyle birlikte, farelerde kahverengi ve bej adipositlerin uzamsal dağılımı ve prevalansı hakkında daha fazla bilgi edinilebilir ve bu da potansiyel olarak insanlara çevrilebilir.Bu yöntem, araştırmacıların bu termojenik kahverengi ve bej adipositlerin işlevini incelemelerini sağlar. Bu nedenle, bu klasik belirteçlerin değiştirilmediği veya düzenlenmediği klinik olmayan termojenik yolları incelerken özellikle güçlüdürler.

visualization-quantification-brown-beige-adipose-tissues-mice-using

Research

JoVE Journal

Biology

Biyoloji

Yağ içerik analizi rutin fare obezite modellerinde kullanan çalışmalar yapılır. Küçük hayvan CT görüntüleme ve analiz Gelişen yöntemleri boyuna ayrıntılı zengin yağ içeriği analiz için sağlanmaktadır. Küçük hayvan BT görüntüleme, analiz ve görselleştirme gerçekleştirmek için adım prosedürleri Burada detaylı bir adım.

Segmentasyon ve Mürin Obezite Modelleri Yağ Hacimleri ölçümü X-ray Bilgisayarlı Tomografi Kullanımı

Fare kahverengi adipoz doku (BAT) işlevsel görüntüleme için bir yöntem olup BAT 18F-Florodeoksiglukoz soğuk-uyarılmış alımı (FDG) invaziv olmayan standart bir protokol micro-PET/CT ile değerlendirilmiştir olduğu tarif edilmektedir. Bu yöntem, fare modellerinde BAT faaliyetlerinde farklılıkları tespit etmek için sağlam ve hassastır.

FDG micro-PET/CT ile Fare Brown Fat Fonksiyonel Görüntüleme

Bu video raporunda, aktive edilmiş ve depresif koşullar altında farelerde interskapular kahverengi yağ dokusu için Cerenkov Lüminesans Görüntüleme (CLI) uygulamasını gösteriyoruz.

Interskapular kahverengi adipoz dokuda arasında Çerenkov Lüminesans Görüntüleme

Burada sunulan yöntem, 18 F-florodeoksiglikoz kullanır (18 F-FDG) pozitron emisyon tomografisi / bilgisayarlı tomografi (PET-BT) ve yağ-su ayrılmış manyetik rezonans görüntüleme (MRG), her termonötral 2 saat maruz (24 ° C aşağıdaki taranan ) ve yetişkin insan deneklerde kahverengi adipoz doku (BAT) eşleştirmek için, soğuk koşullar (17 ° C).

İnsan Brown Yağ Dokusu Depolar otomatik Pozitron Emisyon Tomografi / Bilgisayarlı Tomografi tarafından Parçalı ve Manyetik Rezonans Görüntüler Kayıtlı

Ücretsiz, açık kaynak yazılım kullanarak, toplam ve bölgesel kahverengi yağ dokusundan (BAT) birim ve 18F-FDG PET/CT kullanarak yarasa metabolik etkinliğini ölçmek için analitik bir yaklaşım...

18F-FDG PET/BT kullanarak yağ dokusu kahverengi tüm vücut ve bölgesel Quantification etkin insan

Burada, insanlarda ve laboratuvar hayvanlarında bir yemekten sonra kahverengi yağ dokusu aktivitesini ölçmek için bir protokol sunuyoruz.

Kahverengi yağ dokusu aktivitesindeki değişikliklerin tespiti için kızılötesi termografi

Preadipositler, yenidoğan farelerden alınan interskapular kahverengi yağ dokusunun stromal vasküler fraksiyonundan izole edilir ve lipid damlacıkları biriktiren, moleküler belirteçleri eksprese eden ve olgun kahverengi adipositlerin mitokondriyal morfolojisini gösteren hücrelere farklılaşır. Bu hücreler ayrıca immünofloresan ve transmisyon elektron mikroskobu ile analiz edilir.

Yenidoğan Farelerden İnterskapular Yağ Dokusunun Stromal Vasküler Fraksiyonundan Kahverengi Adipositlerin Farklılaşması ve Görüntülenmesi

Analitik ultrasantrifüjdeki (EAA) örnek hücre örnek ve referans tampon ve deneyler sırasında tutar ve yüksek vakum ve 60.000 rpm rotor hızlarına maruz kalmaktadır. Bu video EAA bir deney bu çok önemli bir bileşeni montaj, yükleme ve uyum için gerekli ayrıntısına kadar titiz bir dikkat gösterecektir.

Kurul, Yükleme ve Analitik ultrasantrifüjdeki Örnek Hücre Hizalama

Farelerde beyaz adipoz dokulardan izole İlköğretim beyaz preadipositlerden bej / brite hücrelerine ayırt edilebilir. Burada sunulan beyaz yağ "esmerleşme" moleküler düzenlenmesi okumak için güvenilir hücresel modeli sistemidir.

Bej / Brite Hücreler Stromal Vasküler Hücre İzolasyonu ve Farklılaşma

Adipojenik farklılaşma değerlendirirken geleneksel yöntemleri ucuz ve kullanımı kolay, ama gen ekspresyonu değişiklikler için belirli değildir. Mezenkimal hücre farklılaşması içine olgun adiposit bir soy belirli işaretçisi kullanarak ölçmek için bir tahlil geliştirdik. Bu tahlil temel araştırma ve klinik tıp arasında çeşitli uygulamalar vardır.

Görselleştirme ve miktar Mezenkimal hücre Adipojenik farklılaşma potansiyeli bir Lineage belirli Marker ile

Öğrenin farelerde kahverengi ve bej yağ dokularının PET/MR görüntüleme ile değerlendirilmesini. Bu yöntem termojenik adiposit aktivitesini nicel ve nitel olarak ölçer.

[^18F]FDG Micro-PET/MR Görüntüleme Kullanılarak Farelerde Kahverengi ve Bej Yağ Dokularının Görselleştirilmesi ve Ölçülmesi

Daha fazla video keşfet