فإن الكتاب أود أن أشكر لورا دياز، كيفن فيليبس، ويلا هسويه A.، والملك لى C. على دعمهم مفيدة التعليقات والتقنية في تطوير هذه الطريقة.

<html> 1. إعداد الحيوان والعلاج الباردة <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحديد مكان وتفقد ° C 4 غرفة الباردة التي تمت الموافقة لاستيعاب الفئران المعملية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> أقفاص الحيوانات قبل البرد خلال الليل في غرفة باردة. يتم تجميعها في أقفاص دون الأعلاف والفراش ولكن مع زجاجة من المياه. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> في صباح اليوم التجريبية والفئران المكان واحدا تلو الآخر في كل من الأقفاص قبل المبردة على فترات 30 دقيقة. ينبغي لكل الماوس في قفص منفردة البقاء في غرفة باردة منذ ما يقرب من 4 ساعات قبل أن يتم نقله إلى المختبر التصوير. ضمان الفئران والصوم ولكن مع الحصول على المياه. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> في 4 النقل آخر ساعة العلاج الباردة حيوان واحد في وقت واحد كل 30 دقيقة إلى مختبر التصوير. ويمكن تحقيق هذا عن طريق ملء وعاء الستايروفوم مع الثلج ووضع قفص الإسكان قبل المبردة على رأس الجليد داخل منطقة الجزاء. ضع الغطاء على فضفاضة مربع الستايروفوم. </li></ol> 2. الإعداد Micro-PET/CT التصوير سير العمل ويتحقق &quot;jove_content&quot;&gt; وفي هذا التصوير micro-PET/CT بروتوكول مع شركة سيمنز PET مخصصة Inveon (dPET) ونظام Multimodality Inveon (MM) نظام (CT / SPECT) في وضع راس. يتم وضع الحيوان من مدخل MM، فحص CT الأولى مع لمراجع التشريحية، وانخفض بعد ذلك إلى مركز لاقتناء dPET ثابت PET F18. وذلك لتمكين الكمبيوتر المضيف لتنفيذ هذه المهام متتابعة تلقائيا، وتمت برمجة ما يلي &quot;سير العمل&quot; مع برنامج (رأي التحالف) مكان العمل اقتناء Inveon قبل الدورة التصوير الفعلي. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> مجموعة للفحص CT الجسم كله، الحالي في 500 UA، الجهد في 80kV، زمن التعرض في 200 ميللي ثانية، و 240 للتناوب الخطوات ° 240: اقتناء CT. لX السينية للكشف عن، حدد القرار في &quot;النظام منخفضة التكبير&quot; مع 78 مم مجال التصوير المحوري واحد وضع السرير. حدد &quot;إعادة الإعمار في الوقت الحقيقي&quot; باستخدام &quot;الحزم المشتركة المخروط إعادة الإعمار&quot; طريقة حتى يتسنى للمحادثات مع المضيف PCمخصص إعادة الإعمار في الوقت الحقيقي الكمبيوتر (كوبرا) لبدء المهمة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> PET الحصول الانبعاثات: مجموعة ثانية 600 (10 دقيقة) ل &quot;الفحص وقت ثابت&quot; في الخيار &quot;تكتسب الوقت&quot;. حدد F-18 ب &quot;النظائر دراسة&quot; استخدام و350-650 كيلو ب &quot;مستوى الطاقة&quot;. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> PET الرسم البياني الانبعاثات: مجموعة &quot;الإطار الحيوي&quot; بأنه &quot;أسود&quot; لمعالجة البيانات وإطار واحد لكامل مدة المسح لتحقيق ثابتة. حدد &quot;3D&quot; كنوع الرسم البياني واختيار &quot;لا تصحيح مبعثر&quot;. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> PET التعمير: استخدام 2D توقع المجموعة الثانوية أمرت تعظيم (OSEM2D) وخوارزمية إعادة الإعمار. </li></ol> 3. حقن FDG <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> من أجل حزمة السريرية من 18 F-FDG (10 MCI) من بائع الإقليمي لوصولها إلى المختبر التصوير ~ 30 دقيقة قبل الحقن أول المجدولة. اتباع اجراءات السلامة المعهد لاستقبال ومسح حزمة تحتوي على خواص المواد المشعةLS (RAM). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> مع الحماية التي يوفرها درع الجدول الأعلى L-كتلة، وقسامة وجعل FDG التخفيفات بمحلول ملحي معقم. وينبغي تركيز النشاط المخففة للFDG تكون متاحة على UL μCi/100 200-300 لكل الحقن. رسم الحل FDG إلى حقنة 1 مل مع 26G 1/2 بوصة إبرة، وقياس النشاط الإشعاعي للحقنة كاملة مع المعاير الجرعة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حقن الحيوان الذي ينقل فقط من الغرفة الباردة (انظر الخطوة 1.4) مع 100 ميكرولتر من حل FDG عبر الطريق (IP) داخل الصفاق. تسجيل الوقت الحقن. قياس النشاط الإشعاعي من بقايا الحقنة مرة أخرى مع المعاير الجرعة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع الحيوان مرة أخرى إلى القفص الباردة برودة الستايروفوم داخل المحافظة مع الجليد. احتضان الحيوان في البرد (~ 4 ° C) لمدة 1 ساعة لامتصاص FDG. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حساب النشاط FDG حقن لكل الماوس عن طريق الصيغة التالية: حقن النشاط النشاط = (μCi) في حقنة قبل الحقن- النشاط في المحاقن بعد الحقن </li></ol> 4. Micro-PET/CT التصوير <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> التصوير يبدأ micro-PET/CT 1 ساعة بعد الحقن أو FDG ساعة 5 بعد علاج البرد. وضع الحيوانات إلى غرفة التخدير التعريفي مع 3٪ في Isoflurane الأكسجين. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> مرة واحدة هو فعل التخدير، يتم نقل الحيوانات في الصعود إلى بيليه الصغير CT (سرير الحيوانات) مع رئيسها يستريح داخل مخروط قناع الوجه من شأنها أن توفر باستمرار Isoflurane (2٪) بمعدل تدفق من 2 لتر / دقيقة. يتم وضع سادة التدفئة الكهربائية (BioVet، M2M التصوير كورب) تحت الحيوانية للمساعدة في الحفاظ على درجة حرارة الجسم. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حرك الحيوان الى مدخل الماسح الضوئي MM، وتفعيل &quot;الليزر&quot; أيقونة من شريط الأدوات، واستخدام عنصر التحكم لوحة اللمس لتحريك السرير بحيث صدر الحيوان هو في الصليب من خطوط الليزر الأفقي والرأسي. في إطار &quot;ليزر محاذاة&quot; حدد &quot;أول نوع الفحص&quot; والاشعة المقطعية، و &quot;حيازة PET المدرجة في سير العمل&quot;، كما optioن. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> فتح &quot;عرض الكشفية&quot; نافذة والحصول على رأي الكشفية الأشعة السينية صورة شعاعية. استخدام رأي التحالف لضبط الموقف من السرير الحيوان بحيث يقع الحقل مركز نظر CT في وسط الجسم الماوس (الكبد). كرر هذه الخطوة إذا لزم الأمر. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بدء &quot;سير العمل&quot; التي أنشئت في الخطوة 2. عندما يطفو على السطح خيارات، حدد المناسبة 3D PET-CT ملف مصفوفة التحول لاستخدامها في إعادة الإعمار CT، واختيار ملف التطبيع التي أنشئت مؤخرا لإعادة الإعمار PET مع عدم وجود تصحيح توهين. سوف تبدأ بعد ذلك رأي التحالف CT PET المسح وبالتسلسل كما كان مخططا. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بعد الانتهاء من العمل كله، والتي قد تستغرق 20-25 دقيقة، لفترة وجيزة تقييم نوعية CT المكتسبة والصور PET مع VM ASIPro، وهو برنامج تحليل الدقيقة PET شارك في تثبيتها مع رأي التحالف. أرشفة البيانات التصوير إلى جهاز تخزين البيانات أو نقل البيانات عبر شبكة إلى محطة عمل التصوير تحليل آخر (انظر الخطوة 5) لمزيد من التحليل. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ReleaSE الحيوان من نظم التصوير ووضعه في قفص السكن نظيفة مع الطعام العادي وإمدادات المياه لانتعاشها في درجة حرارة الغرفة. نظم الآن على استعداد للحيوان القادمة في قائمة الانتظار. لاحظ الرعاية والتعامل مع مرحلة ما بعد التصوير الحيوانات ينبغي أن تتبع الأنظمة المعهد حول &quot;التعامل مع حقن الحيوانات المختبرية مع RAM&quot;. نلاحظ أيضا أن تستخدم الإبر / المحاقن، ومنصات ماصة، والقفازات، وأغطية فراش جميع وينبغي النظر فيها البراز والنفايات المشعة، والتعامل معها وفقا للوائح ذات الصلة المعهد RAM التخلص من النفايات. </li></ol> 5. بعد تحليل التصوير <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> مكان العمل المفتوحة البحث Inveon (IRW) البرمجيات (سيمنز) ويدويا استيراد كل CT PET ومجموعات البيانات. شارك في السجل CT PET والصور في نافذة &quot;تسجيل&quot; باستخدام الأدوات مع &quot;التحليل العام&quot; وظيفة، وتحت إطار &quot;استعراض&quot; تأكد من محاذاة المثالي بين CT PET والصور في جميع الأبعاد 3. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl">من &quot;منطقة الاهتمام (ROI) الكمي&quot; نافذة، مع المراجع التي توفرها الصور CT المشترك المسجل، وتحديد BAT في المنطقة بين الكتفين والعنق، والأكثر الغالب الباردة محرض BAT في فئران بالغة، ورسم حجم الفوائد (أصوات العراق) من خلال BAT مجموعة البيانات PET. حدد &quot;فوكسل شدة&quot; ب &quot;نوع التحديد الكمي&quot; وتسجيل النشاط الإشعاعي المتوسط ​​في VOI كما بيكريل / مل. وثمة عامل المعايرة الذي يحول التهم / ثانية إلى بيكريل / مل المحددة سابقا عن طريق المسح الضوئي شبحا مع النشاط الإشعاعي المعروفة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وكميا في امتصاص FDG BAT كجرعة نسبة حقن الأنسجة في غرام (٪ ID / ز) مع تصحيح التسوس. حقن الجرعة هو نتيجة الخطوة 3.5، ومع ذلك، وتحويلها إلى وحدة (بيكريل) بيكريل (1 = 37000 بيكريل μCi)، ونحن نفترض أن 1 مل من الأنسجة يعادل 1 غرام. </li></ol>

<ol>
	<li>Cypess, A. M., Kahn, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+role+and+importance+of+brown+adipose+tissue+in+energy+homeostasis.">The role and importance of brown adipose tissue in energy homeostasis.</a> Curr. Opin. Pediatr. 22, 478-484 (2010).</li><li>Cannon, B., Nedergaard, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Brown+adipose+tissue:+function+and+physiological+significance.">Brown adipose tissue: function and physiological significance.</a> Physiol. Rev. 84, 277-359 (2004).</li><li>Collins, S., Surwit, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+beta-adrenergic+receptors+and+the+control+of+adipose+tissue+metabolism+and+thermogenesis.">The beta-adrenergic receptors and the control of adipose tissue metabolism and thermogenesis.</a> Recent Prog. Horm. Res. 56, 309-328 (2001).</li><li>Ouellet, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=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.">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> J. Clin. Endocrinol. Metab. 96, 1115-1125 (2011).</li><li>Cypess, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Identification+and+importance+of+brown+adipose+tissue+in+adult+humans.">Identification and importance of brown adipose tissue in adult humans.</a> N. Engl. J. Med. 360, 1509-1517 (2009).</li><li>Fruhbeck, G., Becerril, S., Sainz, N., Garrastachu, P., Garcia-Velloso, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=BAT:+a+new+target+for+human+obesity.">BAT: a new target for human obesity.</a> Trends Pharmacol. Sci. 30, 387-396 (2009).</li><li>Cypess, A. M., Kahn, C. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Brown+fat+as+a+therapy+for+obesity+and+diabetes.">Brown fat as a therapy for obesity and diabetes.</a> Curr. Opin. Endocrinol. Diabetes Obes. 17, 143-149 (2010).</li><li>Virtanen, K. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+brown+adipose+tissue+in+healthy+adults.">Functional brown adipose tissue in healthy adults.</a> N. Engl. J. Med. 360, 1518-1525 (2009).</li><li>van Marken Lichtenbelt, W. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cold-activated+brown+adipose+tissue+in+healthy+men.">Cold-activated brown adipose tissue in healthy men.</a> N. Engl. J. Med. 360, 1500-1508 (2009).</li><li>Cohade, C., Mourtzikos, K. A., Wahl, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term="USA-Fat":+prevalence+is+related+to+ambient+outdoor+temperature-evaluation+with+18F-FDG+PET/CT.">"USA-Fat": prevalence is related to ambient outdoor temperature-evaluation with 18F-FDG PET/CT.</a> J. Nucl. Med. 44, 1267-1270 (2003).</li><li>Garcia, C. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reduction+of+brown+fat+2-deoxy-2-[F-18]fluoro-D-glucose+uptake+by+controlling+environmental+temperature+prior+to+positron+emission+tomography+scan.">Reduction of brown fat 2-deoxy-2-[F-18]fluoro-D-glucose uptake by controlling environmental temperature prior to positron emission tomography scan.</a> Mol. Imaging Biol. 8, 24-29 (2006).</li><li>Saito, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High+incidence+of+metabolically+active+brown+adipose+tissue+in+healthy+adult+humans:+effects+of+cold+exposure+and+adiposity.">High incidence of metabolically active brown adipose tissue in healthy adult humans: effects of cold exposure and adiposity.</a> Diabetes. 58, 1526-1531 (2009).</li><li>Agrawal, A., Nair, N., Baghel, N. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+novel+approach+for+reduction+of+brown+fat+uptake+on+FDG+PET.">A novel approach for reduction of brown fat uptake on FDG PET.</a> Br. J. Radiol. 82, 626-631 (2009).</li><li>Soderlund, V., Larsson, S. A., Jacobsson, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reduction+of+FDG+uptake+in+brown+adipose+tissue+in+clinical+patients+by+a+single+dose+of+propranolol.">Reduction of FDG uptake in brown adipose tissue in clinical patients by a single dose of propranolol.</a> Eur. J. Nucl. Med. Mol. Imaging. 34, 1018-1022 (2007).</li><li>Zhao, J., Cannon, B., Nedergaard, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thermogenesis+is+beta3-+but+not+beta1-adrenergically+mediated+in+rat+brown+fat+cells,+even+after+cold+acclimation.">Thermogenesis is beta3- but not beta1-adrenergically mediated in rat brown fat cells, even after cold acclimation.</a> Am. J. Physiol. 275, 2002-2011 (1998).</li><li>Rowland, D. J., Garbow, J. R., Laforest, R., Snyder, A. Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Registration+of+[18F]FDG+microPET+and+small-animal+MRI.">Registration of [18F]FDG microPET and small-animal MRI.</a> Nucl. Med. Biol. 32, 567-5672 (2005).</li></ol>

الإعلان عن أي تضارب في المصالح.

في هذه الدراسة تم تطوير أسلوب التصوير للكشف عن الأنشطة micro-PET/CT-based BAT في الفئران البالغة التي تتطلب مجرد علاج البرد وحقنة واحدة من المتاحة تجاريا 18 F-FDG. ويمكن أن يتم هذا الإجراء كله في يوم واحد بعد العلاج والذي يبدأ تسلسل التصوير كل 30 دقيقة حتى يتم التعامل مع جميع ?...

<table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> اسم كاشف </td><td> شركة </td><td> كتالوج رقم </td><td> التعليقات (اختياري) </td></tr><tr><td> Micro-PET/CT نظام تصوير </td><td> سيمنز الطبية حلول الولايات المتحدة الأمريكية، وشركة </td><td> Inveon نظام PET مخصصة وInveon Multimodality CT / SPECT نظام (موصل) </td><td></td></tr><tr><td> بروبرانولول </td><td> سيجما </td><td> P0884 </td><td></td></tr><tr><td> BRL 37344 </td><td> سيجما </td><td> B169 </td><td></td></tr><tr><td> 18 F-FDG </td><td> شركة Cyclotope </td><td></td><td></td></tr><tr><td> الفئران C57BL/6J ذكر </td><td> جاكسون مختبر </td><td> 000664 </td><td> 3-4 أشهر من العمر </td></tr></tbody></table>

functional imaging of brown fat in mice with 18f-fdg micro-pet/ct

براون النسيج الشحمي (BAT) يختلف عن الأنسجة الدهنية البيضاء (WAT) من خلال موقعها منفصلة واللون البني والاحمر بسبب الأوعية الدموية الغنية وكثافة عالية من الميتوكوندريا. BAT يلعب دورا رئيسيا في استهلاك الطاقة وتوليد الحرارة غير يرتجف في الثدييات حديثي الولادة وكذلك الكبار 1. ودرجة عالية من التنظيم BAT بوساطة ثيرموغينيسيس من الجهاز العصبي الودي، في الغالب عن طريق مستقبلات الأدرينالية β 2، 3. وقد أظهرت الدراسات الحديثة أن ترتبط سلبيا على الأنشطة البشرية في البالغين BAT مع مؤشر كتلة الجسم (BMI) وغيرها من المعلمات السكري 4-6. وهكذا تم BAT كما اقترح هدفا محتملا لanti-obesity/anti-diabetes العلاج التي تركز على تعديل ميزان الطاقة من 6-8. في حين وضعت العديد من التحديات القائمة على التصوير المقطعي بوزيترون الانبعاثات الباردة (PET) للكشف عن أساليب BAT الإنسان 9-13، ليس هناك اي بروتوكول موحد للتصوير وquantification من BAT في نماذج الحيوانات الصغيرة مثل الفئران. نحن هنا وصف الأسلوب قوية التصوير PET / CT لتقييم وظيفي أفضل التقنيات المتاحة في الفئران. لفترة وجيزة، وكانت الفئران الكبار C57BL/6J الباردة في ظل ظروف الصيام علاج لمدة 4 ساعات قبل أن تلقى جرعة واحدة من 18 F-Fluorodeoxyglucose (FDG). وظلت الفئران في البرد لمدة ساعة إضافية حقن FDG آخر، ومن ثم مسحها مع نظام الصغيرة micro-PET/CT الحيوان مخصص. كانت الصور PET المكتسبة شارك في تسجيل مع الصور التشريحية CT للحصول على مراجع وتحليلها لامتصاص FDG في منطقة بين الكتفين إلى تقديم BAT BAT النشاط. تم التحقق من صحة هذه المعاملة الباردة موحدة وبروتوكول التصوير من خلال أنشطة BAT اختبار خلال التدخلات الدوائية، على سبيل المثال، تفعيل BAT قمعها من قبل معاملة β-الأدرينية خصم بروبرانولول 14، 15، أو تفعيل BAT المعززة β3 ناهض BRL37344 16. أسلوب قصريمكن تطبيقها هنا صفه ب للكشف عن المخدرات / المركبات التي تعدل النشاط BAT، أو لتحديد الجينات / مسارات التي تشارك في تطوير وتنظيم BAT في مختلف الدراسات قبل السريرية والأساسية.

ويرد مثال على التصوير من micro-PET/CT BAT الماوس في الشكل 1. في حين أن التصوير CT يقدم معلومات التشريحية، والتصوير PET بترميز توزيع وكمية امتصاص F-18 FDG جميع أنحاء الجسم كله. يمكن الاطلاع على هذه البيانات بشكل منفصل التصوير (1A و 1B)، تنصهر (1C)، أو أثبت مع ميزة 3D مثل الإ?...

Watch this Scientific Journal Video about Functional Imaging of Brown Fat in Mice with 18F-FDG micro-PET/CT at JoVE.com

Functional Imaging of Brown Fat in Mice with 18F-FDG micro-PET/CT

ووصف طريقة التصوير الوظيفي للأنسجة الدهنية الماوس البني (BAT) التي حفزت الباردة 18F-امتصاص Fluorodeoxyglucose (FDG) في BAT هو غير جراحية المقررة مع بروتوكول micro-PET/CT موحدة. هذه الطريقة هي قوية وحساسة للكشف عن الاختلافات في الأنشطة BAT في نماذج الماوس.

وظيفية التصوير الشحوم البنية في الفئران مع micro-PET/CT FDG

Brown adipose tissue (BAT) differs from white adipose  tissue (WAT) by its discrete location and a brown-red color due to rich  vascularization and high ...

functional-imaging-of-brown-fat-in-mice-with-18f-fdg-micro-petct

Research

JoVE Journal

Biology

Functional Imaging of Brown Fat in Mice with 18F-FDG micro-PET/CT

19.0K Views.  The Methodist Hospital Research Institute, Houston. ووصف طريقة التصوير الوظيفي للأنسجة الدهنية الماوس البني (BAT) التي حفزت الباردة 18F-امتصاص Fluorodeoxyglucose (FDG) في BAT هو غير جراحية المقررة مع بروتوكول micro-PET/CT موحدة. هذه الطريقة هي قوية وحساسة للكشف عن الاختلافات في الأنشطة BAT في نماذج الماوس.

Video: Functional Imaging of Brown Fat in Mice with 18F-FDG micro-PET/CT

Light/dark Transition Test for Mice

Although all of the mouse genome sequences have been determined, we do not yet know the functions of most of these genes. Gene-targeting techniques, however, can be used to delete or manipulate a specific gene in mice. The influence of a given gene on a specific behavior can then be determined by conducting behavioral analyses of the mutant mice. As a test for behavioral phenotyping of mutant mice, the light/dark transition test is one of the most widely used tests to measure anxiety-like behavior in mice. The test is based on the natural aversion of mice to brightly illuminated areas and on their spontaneous exploratory behavior in novel environments. The test is sensitive to anxiolytic drug treatment. The apparatus consists of a dark chamber and a brightly illuminated chamber. Mice are allowed to move freely between the two chambers. The number of entries into the bright chamber and the duration of time spent there are indices of bright-space anxiety in mice. To obtain phenotyping results of a strain of mutant mice that can be readily reproduced and compared with those of other mutants, the behavioral test methods should be as identical as possible between laboratories. The procedural differences that exist between laboratories, however, make it difficult to replicate or compare the results among laboratories. Here, we present our protocol for the light/dark transition test as a movie so that the details of the protocol can be demonstrated. In our laboratory, we have assessed more than 60 strains of mutant mice using the protocol shown in the movie. Those data will be disclosed as a part of a public database that we are now constructing.

Visualization of the protocol will facilitate understanding of the details of the entire experimental procedure, allowing for standardization of the protocols used across laboratories and comparisons of the behavioral phenotypes of various strains of mutant mice assessed using this test.

The light/dark transition test is one of the most widely used tests to measure anxiety-like behavior in mice. Here, we present a movie that shows detailed procedures on how we conduct the test.

الضوء / الظلام لاختبار الانتقال الفئران

Although all of the mouse genome sequences have been determined, we do not yet know the functions of most of these genes. Gene-targeting techniques, ...

Labeling hESCs and hMSCs with Iron Oxide Nanoparticles for Non-Invasive in vivo Tracking with MR Imaging

In recent years, stem cell research has led to a better understanding of developmental biology, various diseases and its potential impact on regenerative medicine. A non-invasive method to monitor the transplanted stem cells repeatedly in vivo would greatly enhance our ability to understand the mechanisms that control stem cell death and identify trophic factors and signaling pathways that improve stem cell engraftment. MR imaging has been proven to be an effective tool for the in vivo depiction of stem cells with near microscopic anatomical resolution. In order to detect stem cells with MR, the cells have to be labeled with cell specific MR contrast agents. For this purpose, iron oxide nanoparticles, such as superparamagnetic iron oxide particles (SPIO), are applied, because of their high sensitivity for cell detection and their excellent biocompatibility. SPIO particles are composed of an iron oxide core and a dextran, carboxydextran or starch coat, and function by creating local field inhomogeneities, that cause a decreased signal on T2-weighted MR images. This presentation will demonstrate techniques for labeling of stem cells with clinically applicable MR contrast agents for subsequent non-invasive in vivo tracking of the labeled cells with MR imaging.

For the evaluation of new stem cell therapies it is important to non-invasively track the injected cells in vivo. This video will show you how to label human mesenchymal and embryonic stem cells with iron oxide based contrast agents in vivo for subsequent MR imaging in vivo.

ووضع العلامات hESCs hMSCs مع أوكسيد الحديد النانوية لعدم الغازية في تعقب المجراة مع التصوير بالرنين المغناطيسي

In recent years, stem cell research has led to a better understanding of developmental biology, various diseases and its potential impact on regenerative ...

Labeling Stem Cells with Fluorescent Dyes for non-invasive Detection with Optical Imaging

Optical imaging (OI) is an easy, fast and inexpensive tool for in vivo monitoring of new stem cell based therapies. The technique is based on ex vivo labeling of stem cells with a fluorescent dye, subsequent intravenous injection of the labeled cells and visualization of their accumulation in specific target organs or pathologies. The presented technique demonstrates how we label human mesenchymal stem cells (hMSC) by simple incubation with the lipophilic fluorescent dye DiD (C67H103CIN2O3S) and how we label human embryonic stem cells (hESC) with the FDA approved fluorescent dye Indocyanine Green (ICG). The uptake mechanism is via adherence and diffusion of the lypophilic dye across the phospholipid cell membrane bilayer. The labeling efficiency is usually improved if the cells are incubated with the dye in serum-free media as opposed to incubation in serum-containing media. Furthermore, the addition of the transfection agent Protamine Sulfate significantly improves contrast agent uptake.

This video shows techniques for labeling of human embryonic stem cells and mesenchymal stem cells with fluorescent dyes. This technique can be used for an in vivo tracking of transplanted stem cells with optical imaging and for histopathological correlations with fluorescence microscopy.

وسم الخلايا الجذعية مع الأصباغ نيون للمنظمات غير الغازية مع الكشف عن التصوير الضوئي

Optical imaging (OI) is an easy, fast and inexpensive tool for in vivo monitoring of new stem cell based therapies. The technique is based on ex vivo ...

Functional Imaging with Reinforcement, Eyetracking, and Physiological Monitoring

We use functional brain imaging (fMRI) to study neural circuits that underlie decision-making.  To understand how outcomes affect decision processes, simple perceptual tasks are combined with appetitive and aversive reinforcement.  However, the use of reinforcers such as juice and airpuffs can create challenges for fMRI.  Reinforcer delivery can cause head movement, which creates artifacts in the fMRI signal.  Reinforcement can also lead to changes in heart rate and respiration that are mediated by autonomic pathways.  Changes in heart rate and respiration can directly affect the fMRI (BOLD) signal in the brain and can be confounded with signal changes that are due to neural activity.  In this presentation, we demonstrate methods for administering reinforcers in a controlled manner, for stabilizing the head, and for measuring pulse and respiration.

This presentation demonstrates the use of fMRI to study neural circuits that underlie decision-making. Simple perceptual tasks are combined with appetitive and aversive reinforcements to investigate how outcomes affect decision processes.

أسلوب التصوير مع التعزيز ، Eyetracking ، والرصد الفسيولوجي

We use functional brain imaging (fMRI) to study neural circuits that underlie decision-making.  To understand how outcomes affect decision processes, ...

Elevated Plus Maze for Mice

Although the mouse genome is now completely sequenced, the functions of most of the genes expressed in the brain are not known. The influence of a given gene on a specific behavior can be determined by behavioral analysis of mutant mice. If a target gene is expressed in the brain, behavioral phenotype of the mutant mice could elucidate the genetic mechanism of normal behaviors. The elevated plus maze test is one of the most widely used tests for measuring anxiety-like behavior. The test is based on the natural aversion of mice for open and elevated areas, as well as on their natural spontaneous exploratory behavior in novel environments. The apparatus consists of open arms and closed arms, crossed in the middle perpendicularly to each other, and a center area. Mice are given access to all of the arms and are allowed to move freely between them. The number of entries into the open arms and the time spent in the open arms are used as indices of open space-induced anxiety in mice. Unfortunately, the procedural differences that exist between laboratories make it difficult to duplicate and compare results among laboratories. Here, we present a detailed movie demonstrating our protocol for the elevated plus maze test. In our laboratory, we have assessed more than 90 strains of mutant mice using the protocol shown in the movie. These data will be disclosed as a part of a public database that we are now constructing.
Visualization of the protocol will promote better understanding of the details of the entire experimental procedure, allowing for standardization of the protocols used in different laboratories and comparisons of the behavioral phenotypes of various strains of mutant mice assessed using this test. 


The elevated plus maze test is one of the most widely used tests for measuring anxiety-like behavior in mice. Here, we present a movie showing the detailed procedures for conducting the test.

زائد المتاهة مرتفعة على الفئران

Although the mouse genome is now completely sequenced, the functions of most of the genes expressed in the brain are not known. The influence of a given ...

Assembly, Loading, and Alignment of an Analytical Ultracentrifuge Sample Cell

The analytical ultracentrifuge (AUC) is a powerful biophysical tool that allows us to record macromolecular sedimentation profiles during high speed centrifugation. When properly planned and executed, an AUC sedimentation velocity or sedimentation equilibrium experiment can reveal a great deal about a protein in regards to size and shape, sample purity, sedimentation coefficient, oligomerization states and protein-protein interactions.
This technique, however, requires a rigorous level of technical attention. Sample cells hold a sectored center piece sandwiched between two window assemblies. They are sealed with a torque pressure of around 120-140 in/lbs. Reference buffer and sample are loaded into the centerpiece sectors and then after sealing, the cells are precisely aligned into a titanium rotor so that the optical detection systems scan both sample and reference buffer in the same radial path midline through each centerpiece sector while rotating at speeds of up to 60, 000 rpm and under very high vacuum
Not only is proper sample cell assembly critical, sample cell components are very expensive and must be properly cared for to ensure they are in optimum working condition in order to avoid leaks and breakage during experiments. Handle windows carefully, for even the slightest crack or scratch can lead to breakage in the centrifuge. The contact between centerpiece and windows must be as tight as possible; i.e. no Newton s rings should be visible after torque pressure is applied. Dust, lint, scratches and oils on either the windows or the centerpiece all compromise this contact and can very easily lead to leaking of solutions from one sector to another or leaking out of the centerpiece all together. Not only are precious samples lost, leaking of solutions during an experiment will cause an imbalance of pressure in the cell that often leads to broken windows and centerpieces. In addition, plug gaskets and housing plugs must be securely in place to avoid solutions being pulled out of the centerpiece sector through the loading holes by the high vacuum in the centrifuge chamber. Window liners and gaskets must be free of breaks and cracks that could cause movement resulting in broken windows.
This video will demonstrate our procedures of sample cell assembly, torque, loading and rotor alignment to help minimize component damage, solution leaking and breakage during the perfect AUC experiment.

The analytical ultracentrifuge (AUC) sample cell holds sample and reference buffer and during experiments and is exposed to high vacuum and rotor speeds up to 60,000 rpm. This video will demonstrate the rigorous attention to detail necessary for assembly, loading and alignment of this very important component of an AUC experiment.

التجمع ، والتحميل ، والمحاذاة لخلية نموذج تحليلي نابذة فائقة السرعة

The analytical ultracentrifuge (AUC) is a powerful biophysical tool that allows us to record macromolecular sedimentation profiles during high speed ...

An Alternant Method to the Traditional NASA Hindlimb Unloading Model in Mice

The Morey-Holton hindlimb unloading (HU) method is a widely accepted National Aeronautics and Space Administration (NASA) ground-based model for studying disuse-atrophy in rodents 4-6. Our study evaluated an alternant method to the gold-standard Morey-Holton HU tail-traction technique in mice. Fifty-four female mice (4-8 mo.) were HU for 14 days (n=34) or 28 days (n=20). Recovery from HU was assessed after 3 days of normal cage ambulation following HU (n=22). Aged matched mice (n=76) served as weight-bearing controls.
Prior to HU a tail ring was formed with a 2-0 sterile surgical steel wire that was passed through the 5th, 6th, or 7th inter-vertebral disc space and shaped into a ring from which the mice were suspended. Vertebral location for the tail-ring was selected to appropriately balance animal body weight without interfering with defecation.
We determined the success of this novel HU technique by assessing body weight before and after HU, degree of soleus atrophy, and adrenal mass following HU. Body weight of the mice prior to HU (24.3 &plusmn; 2.9g) did not significantly decline immediately after 14d of HU (22.7 &plusmn; 1.9g), 28d of HU (21.3 + 2.1g) or after 3 days recovery (24.0 &plusmn; 1.8g). Soleus muscle mass significantly declined (-39.1%, and -46.6%) following HU for 14 days and 28 days respectively (p&lt;0.001). Following 3 days of recovery soleus mass significantly increased to 74% of control values. Adrenal weights of HU mice were not different compared to control mice.
The success of our novel HU method is evidenced by the maintenance of animal body weight, comparable adrenal gland weights, and soleus atrophy following HU, corresponding to expected literature values 2, 7, 8. The primary advantages of this HU method include: 1) ease of tail examination during suspension; 2) decreased likelihood of cyanotic, inflamed, and/or necrotic tails frequently observed with tail-taping and HU; 3) no possibility of mice chewing the traction tape and coming out of the suspension apparatus; and 4) rapid recovery and normal cage activity immediately after HU.

We developed an alternant hindlimb unloading model in mice. The primary advantage of our hindlimb unloading tail-ring method over the conventional Morey-Holton tail-traction technique is a simple straightforward procedure that minimizes stress upon the animal.

أسلوب Alternant لنموذج ناسا التقليدية تفريغ Hindlimb في الفئران

The Morey-Holton hindlimb unloading (HU) method is a widely accepted National Aeronautics and Space Administration (NASA) ground-based model for studying ...

Photodiode-Based Optical Imaging for Recording Network Dynamics with Single-Neuron Resolution in Non-Transgenic Invertebrates

The development of transgenic invertebrate preparations in which the activity of specifiable sets of neurons can be recorded and manipulated with light represents a revolutionary advance for studies of the neural basis of behavior. However, a downside of this development is its tendency to focus investigators on a very small number of &#8220;designer&#8221; organisms (e.g., C. elegans and Drosophila), potentially negatively impacting the pursuit of comparative studies across many species, which is needed for identifying general principles of network function. The present article illustrates how optical recording with voltage-sensitive dyes in the brains of non-transgenic gastropod species can be used to rapidly (i.e., within the time course of single experiments) reveal features of the functional organization of their neural networks with single-cell resolution. We outline in detail the dissection, staining, and recording methods used by our laboratory to obtain action potential traces from dozens to ~150 neurons during behaviorally relevant motor programs in the CNS of multiple gastropod species, including one new to neuroscience &#8211; the nudibranch Berghia stephanieae. Imaging is performed with absorbance voltage-sensitive dyes and a 464-element photodiode array that samples at 1,600 frames/second, fast enough to capture all action potentials generated by the recorded neurons. Multiple several-minute recordings can be obtained per preparation with little to no signal bleaching or phototoxicity. The raw optical data collected through the methods described can subsequently be analyzed through a variety of illustrated methods. Our optical recording approach can be readily used to probe network activity in a variety of non-transgenic species, making it well suited for comparative studies of how brains generate behavior.

This protocol presents a method for imaging neuronal population activity with single-cell resolution in non-transgenic invertebrate species using absorbance voltage-sensitive dyes and a photodiode array. This approach enables a rapid workflow, wherein imaging and analysis can be pursued over the course of a single day.

التصوير البصري المستند إلى الصمامات الثنائية الضوئية لتسجيل ديناميكيات الشبكة بدقة أحادية الخلايا العصبية في اللافقاريات غير المعدلة وراثيا

The development of transgenic invertebrate preparations in which the activity of specifiable sets of neurons can be recorded and manipulated with light ...

Isolation and Differentiation of Primary White and Brown Preadipocytes from Newborn Mice

The understanding of the mechanisms underlying adipocyte differentiation and function has greatly benefited from the use of immortalized white preadipocyte cell lines. These cultured cell lines, however, have limitations. They do not fully capture the diverse functional spectrum of the heterogenous adipocyte populations that are now known to exist within white adipose depots. To provide a more physiologically relevant model to study the complexity of white adipose tissue, a protocol has been developed and optimized to enable simultaneous isolation of primary white and brown adipocyte progenitors from newborn mice, their rapid expansion in culture, and their differentiation in vitro into mature, fully functional adipocytes. The primary advantage of isolating primary cells from newborn, rather than adult mice, is that the adipose depots are actively developing and are, therefore, a rich source of proliferating preadipocytes. Primary preadipocytes isolated using this protocol differentiate rapidly upon reaching confluence and become fully mature in 4-5 days, a temporal window that accurately reflects the appearance of developed fat pads in newborn mice. Primary cultures prepared using this strategy can be expanded and studied with high reproducibility, making them suitable for genetic and phenotypic screens and enabling the study of the cell-autonomous adipocyte phenotypes of genetic mouse models. This protocol offers a simple, rapid, and inexpensive approach to study the complexity of adipose tissue in vitro.

This report describes a protocol for the simultaneous isolation of primary brown and white preadipocytes from newborn mice. Isolated cells can be grown in culture and induced to differentiate into fully mature white and brown adipocytes. The method enables genetic, molecular, and functional characterization of primary fat cells in culture.

عزل وتمايز الخلايا التمهيدية الأولية البيضاء والبنية من الفئران حديثي الولادة

The understanding of the mechanisms underlying adipocyte differentiation and function has greatly benefited from the use of immortalized white ...

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

Brown and beige adipocytes are now recognized as potential therapeutic targets for obesity and metabolic syndromes. Non-invasive molecular imaging methods are essential to provide critical insights into these thermogenic adipose depots. Here, the protocol presents a PET/MR imaging-based method to evaluate the activity of brown and beige adipocytes in mouse interscapular brown adipose tissue (iBAT) and inguinal subcutaneous white adipose tissue (iWAT). Visualization and quantification of the thermogenic adipose depots were achieved using [18F]FDG, the non-metabolizable glucose analog, as the radiotracer, when combined with the precise anatomical information provided by MR imaging. The PET/MR imaging was conducted 7 days after cold acclimation and quantitation of [18F]FDG signal in different adipose depots was conducted to assess the relative mobilization of thermogenic adipose tissues. Removal of iBAT substantially increased cold-evoked [18F]FDG uptake in iWAT of the mice.

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

Functional imaging and quantitation of thermogenic adipose depots in mice using a micro-PET/MR imaging-based approach.

التصور والقياس الكمي للأنسجة الدهنية البنية والبيج في الفئران باستخدام [18F] FDG Micro-PET / MR التصوير

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