The authors thank Perkin Elmer Company for supporting this publication. We also thank Alana Ross, B.S. for proofreading this manuscript.

ملاحظة: يجب أن يتم تنفيذ جميع الدراسات على الحيوانات تحت بروتوكولات المؤسسية المعتمدة والمبادئ التوجيهية رعاية الحيوان. 1. في فيفو CLI BAT التصوير مع 18 F-FDG التصوير 1.1 الخلفية: <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قبل 18 F-FDG الحقن، ووضع أربعة الفئران عارية في غرفة الاستقراء أن تم ربط مع isoflurane متوازنة مع الأكسجين لمدة 5 دقائق للحث على التخدير. ثم ضع أربعة تخدير الفئران في جهاز التصوير. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الحصول على صورة خلفية مع المعلمات التالية: افتح التصفية، و = 1، بن = 8، FOV = D، ووقت التعرض = 120 ثانية، ودرجة الحرارة مرحلة = 37 درجة مئوية. </li></ol> 1.2 التصوير BAT مع F-18 FGD: <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حقن تخدير الفئران مع 280 μCi من 18 F-FDG في برنامج تلفزيوني عن طريق الوريد في الوريد الذيل. بعد الحقن، وعودة الفئران إلى قفص مجهزة الغذاء والماء. ملاحظة: من necesساري لحقن عن طريق الوريد 18 F-FDG لتحقيق النقيض لائق في جميع أنحاء منطقة BAT. يمكن أن ينظر إليه فقط على النقيض ضعيف جدا مع نفس الكمية من 18 F-FDG إذا تم استخدام حقنة داخل الصفاق. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> الحصول على صور CLI في 30، 60، و 120 دقيقة بعد 18 F-FDG حقن مع نفس المعلمات والتصوير الخلفية (الخطوة 1.1.2). لكل دورة التصوير، وتسمح 5 دقائق لreinduction التخدير. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لقياس إشارة إلى نسبة الضوضاء (S / N)، استخدام واجهة برامج التصوير لرسم اثنين متساوية الحجم رويس القطع الناقص على BAT بين الكتفين والمنطقة المتاخمة للBAT (منطقة مرجعية) (الشكل 1B). </li></ol> 1.3 التحقق من المصدر CLI: <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تخدير أربعة الفئران وحقن الفئران مع 280 μCi من 18 F-FDG عن طريق الوريد. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> التضحية الفئران 60 دقيقة بعد حقن 18 F-FDG عن طريق الحقن من بنتوباربيتال الصوديوم (200 ملغ / كغ، IP). إزالة بعناية التزلجن من منطقة بين الكتفين. صورة كل من الفئران مع نفس المعلمات على النحو الوارد أعلاه (1.1.2)، في نفس الوقت (الشكل 2A). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إزالة بعناية البيضاء بين الكتفين الأنسجة الدهنية (WAT) وBAT، ثم صورة تشريح الفئران مع نفس المعلمات (الشكل 2B). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> من الصور CLI، وحساب مساهمة من BAT باستخدام اثنين رويس مع المعادلة التالية: R (BAT) = (أ ب -CLI CLI) (BAT) / (أ ب -CLI CLI) (BAT-إزالتها)، حيث العائد على الاستثمار من هو للمنطقة بين الكتفين والعائد على الاستثمار ب هي للمنطقة المرجعية (الشكل 2B). </li></ol> 2. BAT تطبيق التصوير 2.1 رصد التنشيط مع NE <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تقسيم الفئران إلى مجموعتين عارية (ن = 4 لكل منهما). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حقن مجموعة واحدة مع بافراز (NE) (50 ميكرولتر، 10MM) داخل الصفاق. تستخدم المجموعة الثانية باعتباره كنترول غير تنشيطلتر. بعد 30 دقيقة، تخدير كلا الفريقين مع isoflurane لمدة 5 دقائق، ثم حقن عن طريق الوريد كل الفأر مع 18 F-FDG (220 μCi). ملاحظة: يجب أن يكون حقن داخل الصفاق من NE 30 دقيقة قبل 18 F-FDG حقن لتجنب اثارة بشكل كبير من الفئران. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> صورة الفئران 60 دقيقة بعد 18 F-FDG الحقن باستخدام نفس المعلمات والبروتوكولات المذكورة أعلاه. </li></ol> 2.2 تفعيل الرصد تحت التعرض للبرد <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> قياس درجة حرارة الجسم من الفئران في الغرفة الباردة مع ميزان حرارة المستقيم. يجب أن تكون درجات الحرارة حوالي 30 درجة مئوية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> صورة الفئران 60 دقيقة بعد 18 F-FDG الحقن باستخدام المعلمات التصوير نفس البروتوكولات المذكورة أعلاه. استخدام الفئران التي يتم الاحتفاظ بها في درجة حرارة الغرفة (25 درجة مئوية)، والضوابط، وصورة لهم مع نفسه. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لدراسة التعرض الباردة، ووضع الفئران في غرفة باردة (4 درجة مئوية) لمدة 4 ساعة قبل 18 F-FDG الحقن وإعادة مالجليد إلى غرفة باردة بعد كل جلسة التصوير، وبعد تعافيه من التخدير. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> المعلمات على النحو الوارد أعلاه. </li></ol> التعطيل 2.3 رصد BAT طويل تحت التخدير <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> للتخدير طويلة (60-70 دقيقة)، حقن الفئران داخل الصفاق مع الكيتامين / زيلازين والاحتفاظ بها تحت التخدير عن 60-70 دقيقة في درجة حرارة الغرفة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> مرة واحدة يتم تخدير الفئران، وضخ 18 F-FDG (220 μCi) عن طريق الوريد عن طريق الوريد الذيل. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> صورة الفئران 60 دقيقة بعد 18 F-FDG الحقن باستخدام نفس المعلمات والبروتوكولات المذكورة أعلاه. </li></ol> 3. الطيفي Unmixing ومتعددة الأطياف كيرينكوف التلألؤ دراسات التصوير المقطعي <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تخدير ماوس لمدة 5 دقائق، ثم حقن 300 μCi 18 F-FDG عن طريق الوريد. الحصول على صور متعددة الأطياف 60 دقيقة بعد 18 F-FDG حقن الجانب الظهري من الحيوان مع المعلمات التالية: F = 1، بن = 16، واقتناءالوقت = 300 ثانية لكل مرشح، والمرشحات الانبعاثات = 580، 600، 620، 640، 660 و 680 نانومتر. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إجراء unmixing الطيفي مع المعيشة التصوير 4.3.1 البرمجيات وحدد عنصرين (BAT وإشارات غير محددة) وunmixing التلقائي (الشكل 4). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إجراء إعادة الإعمار 3D وفقا للطريقة التي أبلغ عنها كو وآخرون 28،43. دمج طيف الانبعاث كيرينكوف في ضوء نموذج انتشار منتشر، وتطبيق تيخونوف تسوية في NNLS (غير سلبي المربعات الصغرى) تعظيم الاستفادة من المخلفات وتوليد المقطعي السطحية (الذي يستخدم ل3D صورة coregistration) من التصوير ضوء الهيكل (الشكل 5 ). ملاحظة: للحصول متعدد الأطياف unmixing CLI الطيفية والتصوير المقطعي، وهناك حاجة إلى ما لا يقل عن 5 الصور مع مرشحات مختلفة. </li></ol>

<ol>
	<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>Cypess, A. M., 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=Identification+and+importance+of+brown+adipose+tissue+in+adult+humans.">Identification and importance of brown adipose tissue in adult humans.</a> New Eng. J. Med. 360, 1509-1517 (2009).</li><li>Nedergaard, J., Bengtsson, T., Cannon, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Unexpected+evidence+for+active+brown+adipose+tissue+in+adult+humans.">Unexpected evidence for active brown adipose tissue in adult humans.</a> Amer. J. Physiol. Endocrinol. Metabolism. 293, 444-452 (2007).</li><li>Tseng, Y. H., 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=New+role+of+bone+morphogenetic+protein+7+in+brown+adipogenesis+and+energy+expenditure.">New role of bone morphogenetic protein 7 in brown adipogenesis and energy expenditure.</a> Nature. 454, 1000-1004 (2008).</li><li>Zhang, H., 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=Cross+talk+between+insulin+and+bone+morphogenetic+protein+signaling+systems+in+brown+adipogenesis.">Cross talk between insulin and bone morphogenetic protein signaling systems in brown adipogenesis.</a> Mol. Cell. Biol. 30, 4224-4233 (2010).</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> New Eng. J. Med. 360, 1500-1508 (2009).</li><li>Zingaretti, M. C., 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=The+presence+of+UCP1+demonstrates+that+metabolically+active+adipose+tissue+in+the+neck+of+adult+humans+truly+represents+brown+adipose+tissue.">The presence of UCP1 demonstrates that metabolically active adipose tissue in the neck of adult humans truly represents brown adipose tissue.</a> FASEB J. 23, 3113-3120 (2009).</li><li>Chen, Y. I., 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=Anatomical+and+Functional+Assessment+of+Brown+Adipose+Tissue+by+Magnetic+Resonance+Imaging.">Anatomical and Functional Assessment of Brown Adipose Tissue by Magnetic Resonance Imaging.</a> Obesity. 20, 1519-1526 (2012).</li><li>Chen, Y. C., 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=Measurement+of+human+brown+adipose+tissue+volume+and+activity+using+anatomic+MR+imaging+and+functional+MR+imaging.">Measurement of human brown adipose tissue volume and activity using anatomic MR imaging and functional MR imaging.</a> J. Nucl. Med. 54, 1584-1587 (2013).</li><li>Bostrom, P., 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=A+PGC1-alpha-dependent+myokine+that+drives+brown-fat-like+development+of+white+fat+and+thermogenesis.">A PGC1-alpha-dependent myokine that drives brown-fat-like development of white fat and thermogenesis.</a> Nature. 481, 463-468 (2012).</li><li>Yoneshiro, T., 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=Age-related+decrease+in+cold-activated+brown+adipose+tissue+and+accumulation+of+body+fat+in+healthy+humans.">Age-related decrease in cold-activated brown adipose tissue and accumulation of body fat in healthy humans.</a> Obesity. 19, 1755-1760 (2011).</li><li>Mattson, M. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Perspective:+Does+brown+fat+protect+against+diseases+of+aging.">Perspective: Does brown fat protect against diseases of aging.</a> Ageing Res. Rev. 9, 69-76 (2010).</li><li>Stephens, M., Ludgate, M., Rees, D. A. <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+and+obesity:+the+next+big+thing.">Brown fat and obesity: the next big thing.</a> Clin. endocrinol. 74, 661-670 (2011).</li><li>Harms, M., Seale, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Brown+and+beige+fat:+development,+function+and+therapeutic+potential.">Brown and beige fat: development, function and therapeutic potential.</a> Nat. Med. 19, 1252-1263 (2013).</li><li>Farmer, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Obesity:+Be+cool,+lose+weight.">Obesity: Be cool, lose weight.</a> Nature. 458, 839-840 (2009).</li><li>Inokuma, K., 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=Uncoupling+protein+1+is+necessary+for+norepinephrine-induced+glucose+utilization+in+brown+adipose+tissue.">Uncoupling protein 1 is necessary for norepinephrine-induced glucose utilization in brown adipose tissue.</a> Diabetes. 54, 1385-1391 (2005).</li><li>Isler, D., Hill, H. P., Meier, M. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Glucose+metabolism+in+isolated+brown+adipocytes+under+beta-adrenergic+stimulation.+Quantitative+contribution+of+glucose+to+total+thermogenesis.">Glucose metabolism in isolated brown adipocytes under beta-adrenergic stimulation. Quantitative contribution of glucose to total thermogenesis.</a> Biochem. J. 245, 789-793 (1987).</li><li>Robertson, R., 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=Optical+imaging+of+Cerenkov+light+generation+from+positron-emitting+radiotracers.">Optical imaging of Cerenkov light generation from positron-emitting radiotracers.</a> Phys. Med. Biol. 54, 355-365 (2009).</li><li>Spinelli, A. E., 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=Cerenkov+radiation+allows+in+vivo+optical+imaging+of+positron+emitting+radiotracers.">Cerenkov radiation allows in vivo optical imaging of positron emitting radiotracers.</a> Phys. Med. Biol. 55, 483-495 (2010).</li><li>Liu, H., 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=Molecular+optical+imaging+with+radioactive+probes.">Molecular optical imaging with radioactive probes.</a> PloS One. 5, e9470 (2010).</li><li>Ran, C., Zhang, Z., Hooker, J., Moore, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+photoactivation+without+'light':+use+of+Cherenkov+radiation+to+overcome+the+penetration+limit+of+light.">In vivo photoactivation without 'light': use of Cherenkov radiation to overcome the penetration limit of light.</a> Mol. Imaging. Biol. 14, 156-162 (2012).</li><li>Dothager, R. S., Goiffon, R. J., Jackson, E., Harpstrite, S., Piwnica-Worms, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cerenkov+radiation+energy+transfer+(CRET)+imaging:+a+novel+method+for+optical+imaging+of+PET+isotopes+in+biological+systems.">Cerenkov radiation energy transfer (CRET) imaging: a novel method for optical imaging of PET isotopes in biological systems.</a> PloS One. 5, e13300 (2010).</li><li>Ruggiero, A., Holland, J. P., Lewis, J. S., Grimm, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cerenkov+luminescence+imaging+of+medical+isotopes.">Cerenkov luminescence imaging of medical isotopes.</a> J. Nucl. Med. 51, 1123-1130 (2010).</li><li>Lewis, M. A., Kodibagkar, V. D., Oz, O. K., Mason, R. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On+the+potential+for+molecular+imaging+with+Cerenkov+luminescence.">On the potential for molecular imaging with Cerenkov luminescence.</a> Optics Letters. 35, 3889-3891 (2010).</li><li>Mitchell, G. S., Gill, R. K., Boucher, D. L., Li, C., Cherry, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+Cerenkov+luminescence+imaging:+a+new+tool+for+molecular+imaging.">In vivo Cerenkov luminescence imaging: a new tool for molecular imaging.</a> Philosophical transactions. Series A, Mathematical, physical, and engineering sciences. 369, 4605-4619 (2011).</li><li>Thorek, D. L., Ogirala, A., Beattie, B. J., Grimm, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+imaging+of+disease+signatures+through+radioactive+decay+signal+conversion.">Quantitative imaging of disease signatures through radioactive decay signal conversion.</a> Nat. Med. 19, 1345-1350 (2013).</li><li>Holland, J. P., Normand, G., Ruggiero, A., Lewis, J. S., Grimm, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intraoperative+imaging+of+positron+emission+tomographic+radiotracers+using+cerenkov+luminescence+emissions.">Intraoperative imaging of positron emission tomographic radiotracers using cerenkov luminescence emissions.</a> Mol. Imaging. 11, 1-10 (2012).</li><li>Spinelli, A. E., 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=Multispectral+Cerenkov+luminescence+tomography+for+small+animal+optical+imaging.">Multispectral Cerenkov luminescence tomography for small animal optical imaging.</a> Optics Express. 19, 12605-12618 (2011).</li><li>Xu, Y., 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=Proof-of-concept+study+of+monitoring+cancer+drug+therapy+with+cerenkov+luminescence+imaging.">Proof-of-concept study of monitoring cancer drug therapy with cerenkov luminescence imaging.</a> J. Nucl. Med. 53, 312-317 (2012).</li><li>Liu, H., 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=Intraoperative+imaging+of+tumors+using+cerenkov+luminescence+endoscopy:+a+feasibility+experimental+study.">Intraoperative imaging of tumors using cerenkov luminescence endoscopy: a feasibility experimental study.</a> J. Nucl. Med. 53, 1579-1584 (2012).</li><li>Thorek, D. L., 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=Positron+lymphography:+multimodal,+high-resolution,+dynamic+mapping+and+resection+of+lymph+nodes+after+intradermal+injection+of+18F-FDG.">Positron lymphography: multimodal, high-resolution, dynamic mapping and resection of lymph nodes after intradermal injection of 18F-FDG.</a> J. Nucl. Med. 53, 1438-1445 (2012).</li><li>Xu, Y., Liu, H., Cheng, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Harnessing+the+power+of+radionuclides+for+optical+imaging:+Cerenkov+luminescence+imaging.">Harnessing the power of radionuclides for optical imaging: Cerenkov luminescence imaging.</a> J. Nucl. Med. 52, 2009-2018 (2011).</li><li>Spinelli, A. E., Marengo, M., Calandrino, R., Sbarbati, A., Boschi, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical+imaging+of+radioisotopes:+a+novel+multimodal+approach+to+molecular+imaging.">Optical imaging of radioisotopes: a novel multimodal approach to molecular imaging.</a> Quart. J. Nucl. Med. Mol. Imaging. 56, 280-290 (2012).</li><li>Hu, Z., 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=Experimental+Cerenkov+luminescence+tomography+of+the+mouse+model+with+SPECT+imaging+validation.">Experimental Cerenkov luminescence tomography of the mouse model with SPECT imaging validation.</a> Optics Express. 18, 24441-24450 (2010).</li><li>Hu, Z., 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=Cerenkov+luminescence+tomography+of+aminopeptidase+N+(APN/CD13)+expression+in+mice+bearing+HT1080+tumors.">Cerenkov luminescence tomography of aminopeptidase N (APN/CD13) expression in mice bearing HT1080 tumors.</a> Mol. Imag. 12, 173-181 (2013).</li><li>Zhong, J., 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=Cerenkov+luminescence+tomography+for+in+vivo+radiopharmaceutical+imaging.">Cerenkov luminescence tomography for in vivo radiopharmaceutical imaging.</a> Internatl. J. Biomed. Imaging. 2011, 641618 (2011).</li><li>Zhong, J., Qin, C., Yang, X., Chen, Z., Tian, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fast-specific+tomography+imaging+via+Cerenkov+emission.">Fast-specific tomography imaging via Cerenkov emission.</a> Mol. Imaging. Biol. 14, 286-292 (2012).</li><li>Kothapalli, S. R., Liu, H., Liao, J. C., Cheng, Z., Gambhir, S. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Endoscopic+imaging+of+Cerenkov+luminescence.">Endoscopic imaging of Cerenkov luminescence.</a> Biomed. Optics Express. 3, 1215-1225 (2012).</li><li>Spinelli, A. E., 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=First+human+Cerenkography.">First human Cerenkography.</a> J. Biomed. optics. 18, 20502 (2013).</li><li>Thorek, D. L., Riedl, C., Grimm, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Clinical+Cerenkov+Luminescence+Imaging+of+18F-FDG.">Clinical Cerenkov Luminescence Imaging of 18F-FDG.</a> J. Nucl. Med. 55, 1345-1350 (2014).</li><li>Fueger, B. J., 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=Impact+of+animal+handling+on+the+results+of+18F-FDG+PET+studies+in+mice.">Impact of animal handling on the results of 18F-FDG PET studies in mice.</a> J. Nucl. Med. 47, 999-1006 (2006).</li><li>Zhang, X., Kuo, C., Moore, A., Ran, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+optical+imaging+of+interscapular+brown+adipose+tissue+with+(18)F-FDG+via+Cerenkov+luminescence+imaging.">In vivo optical imaging of interscapular brown adipose tissue with (18)F-FDG via Cerenkov luminescence imaging.</a> PloS One. 8, e62007 (2013).</li><li>Kuo, C., Coquoz, O., Troy, T. L., Xu, H., Rice, B. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three-dimensional+reconstruction+of+in+vivo+bioluminescent+sources+based+on+multispectral+imaging.">Three-dimensional reconstruction of in vivo bioluminescent sources based on multispectral imaging.</a> J. Biomed. Optics. 12, 024007 (2007).</li><li>Xu, X., 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=Exercise+ameliorates+high-fat+diet-induced+metabolic+and+vascular+dysfunction,+and+increases+adipocyte+progenitor+cell+population+in+brown+adipose+tissue.">Exercise ameliorates high-fat diet-induced metabolic and vascular dysfunction, and increases adipocyte progenitor cell population in brown adipose tissue.</a> Amer. J. Physiol. Regulatory, integrative and comparative physiology. 300, 1115-1125 (2011).</li></ol>

ويدعم نشر هذا المقال الفيديو بيركن إلمر الشركة.

وقد أجريت الأبحاث المتعلقة BAT لعدة عقود. سابقا، كان يعتبر أن لا أهمية فيزيولوجية كبيرة خلال مرحلة البلوغ البشري 1. BAT ومع ذلك، فقد أكد مؤخرا على نطاق واسع التصوير PET السريري مع 18 F-FDG وتحقيقات أخرى لا تزال موجودة في أعلى الصدر والرقبة واماكن اخرى في البالغين 2،3. وقد اقترحت الدراسات الحديثة بشدة أن BAT تلعب دورا هاما في السمنة ومرض السكري 2،6. وتشير أبحاث أخرى أيضا أن BAT تلعب أدوارا هامة خلال عملية الشيخوخة 12، وأنه يمكن تعزيز نشاطها من خلال ممارسة الرياضة 10،44. سواء في الدراسات الإنسانية السريرية والبحوث قبل السريرية، والتصوير PET مع 18 F-FDG هو الأسلوب الأكثر استخداما لدراسة BAT. ومع ذلك، لدراسات على الحيوانات قبل السريرية، PET بشكل عام أغلى بكثير من التصوير الضوئي. في هذا البروتوكول، ونحن إثبات أن CLأنا مع 18 F-FDG يمكن تطبيقها لBAT التصوير بصريا في الحيوانات الصغيرة. مثل غيرها من التقنيات البصرية والتصوير، واختراق الأنسجة القيد وانخفاض الحساسية للأهداف العميقة هي القيود الجوهرية للCLI 25،32. ومع ذلك، في الآونة الأخيرة سبينيلي وآخرون أظهرت أن ائقة إشارة CLI يمكن ملاحظة مع 10 ملم عمق الأنسجة مع 32 P 28،43، وThorek وآخرون. أظهرت أن 16 مم ويمكن تحقيق اختراق في الغدد الليمفاوية من المرضى بعد 18 F-FDG حقن 39 و 40. مقارنة التصوير PET، CLI لا يمكن أن يؤديها مع نظام التصوير تكلفة منخفضة نسبيا. مؤخرا، Thorek آخرون أظهرت ويمكن تحقيق ذلك حساسية عالية بشكل كبير مع CLI كميات منخفضة حتى 18 F-FDG المتراكمة (حوالي 2CI) في العقد من 39 مريضا، أشار 40 في التجارب المختبرية التي CLI إشارة من كان 0.01 تسى 90Y كشف في حل 25،32،33 </sتصل&gt;. علاوة على ذلك، CLI أيضا إمكانية التحليل المكاني العالية والقدرة على فحص إنتاجية عالية. بالإضافة إلى ذلك، CLI سهلة التعلم والاستخدام. في سياق التجارب، وجدنا أن النقيض من CLI BAT مع 18 F-FDG يرتبط إلى حد كبير إلى أساليب الحقن. الحقن في الوريد من 18 F-FDG يمكن أن توفر المقابل ممتازة لBAT بين الكتفين، في حين حقن داخل الصفاق مع نفس الكمية من 18 F-FDG أظهر فقط تباين ضعيفة في منطقة BAT. unmixing الطيفي، وهي تقنية عملية جدا لفصل مجموعتين من إشارات، وقد استخدم على نطاق واسع في مجال التصوير مضان. ومن المعروف جيدا أن امتصاص 18 F-FDG لا تستهدف محددة للغاية، وأهداف مختلفة / الأنسجة لديها مختلف خصائص ضوء التوهين. وجدنا ذروة الطيف CLI BAT من حوالي 640 نانومتر، وهذه البيانات تعكس السياقات الفعلية للBAT. إعادة الإعمار 3D من هذه العلاقات العامةotocol غير قابلة للتشغيل للغاية، لأنه لا يمكن أن يؤديها مع نظام التصوير الضوئي المتاحة تجاريا على أساس خصائص ناشر الخفيفة من أطوال موجية مختلفة. مع هذا النهج، يمكننا تجنب استخدام نظام التصوير المتخصص الذي يتطلب متعددة زاوية عرض الصور لإعادة الإعمار 3D. لكل من unmixing الطيفي وإعادة الإعمار 3D، لا بد من الحد الأدنى أكبر من 600 التهم الفوتون من كل صورة في BAT. لهذه الغاية، لا بد binning كبير (بن = 16)، توقف جمعة صغير (F = 1) واكتساب الوقت طويل (5 دقائق) لكل صورة. باختصار، تسخير بموقع فريد وشكل BAT وامتصاص عالية بشكل ملحوظ من 18 F-FDG في BAT، علينا أن نظهر كيف BAT في الحيوانات الصغيرة يمكن تصوير بصريا مع 18 F-FDG عبر تقنية CLI. هذه الطريقة يمكن استخدامها بشكل موثوق لBAT التصوير ورصد تفعيل BAT. بالإضافة إلى ذلك، ونحن أيضا إثبات أن unmixing الطيفي وريكو 3Dnstruction هي عمليا وحجم 3D الكمي هو ممكن للدراسات المستقبلية.

البني الأنسجة الدهنية (BAT) هو الأنسجة خاصة لتوليد الحرارة في الثدييات، واحدة من المهام الرئيسية لها هو الحفاظ على توازن الطاقة في الجسم كله من خلال تشتيت كميات كبيرة من المواد الكيميائية / الطاقة الغذائية في شكل حرارة 1. وتشمل الخصائص BAT الأكثر فريدة وفيرة فك ربط البروتين 1 (UCP-1) التعبير وفرة قطرات النفط الصغيرة، وعدد كبير من الميتوكوندريا في خلية واحدة، والأوعية الدموية كبير في الأنسجة 2-5. هذه الميزات الفريدة المنتسبين بقوة مع الدور المهم الأنسجة في نفقات التمثيل الغذائي والطاقة. اعتبر سابقا أن يكون BAT لم تعد موجودة و لا تملك وظائف فسيولوجية مهمة في البشر البالغين 1، لكن الأخيرة التحقيقات التصوير PET / CT وقد أظهرت بوضوح أن BAT لا يزال يعرض في البالغين البشري 2،3،6-9. أنشئ علاقة عكسية بين كتلة BAT ومؤشر كتلة الجسم (BMI) من عدة دراسات، وإعادةأشارت الدراسات المائة أن التمارين البدنية يمكن أن تزيد كتلة BAT. هذه النتائج تشير بقوة إلى أن الخلل من BAT يرتبط بإحكام مع أمراض السمنة والسكري 2،6،10،11. بالإضافة إلى ذلك، أدلة متزايدة تشير إلى أن وظيفة BAT يرتبط بقوة لمختلف الأمراض الأخرى مثل مرض الاعصاب والسرطان 3،7،12،13. تفعيل BAT، وهي عملية لزيادة توليد الحرارة، يمكن أن يتحقق في ظل ظروف مختلفة مثل التعرض للبرد، وممارسة، والعلاج من تعاطي المخدرات والتلاعب الجيني 1،14،15. التعرض للبرد والعلاج بافراز هي الأساليب الأكثر استخداما لتفعيل BAT. الباردة، والتي يمكن أن تشعر به آليات مختلفة مثل thermoreceptors في الجلد، ويحفز الأعصاب متعاطفة ويؤدي إلى إطلاق سراح بافراز (NE) إلى BAT. وNE يطلق سراح UCP-1 إلى تهيئة توليد الحرارة للحفاظ على درجة حرارة الجسم العادية. تحت هذا conditiعلى، وامتصاص الجلوكوز يزيد أيضا إلى توفير المزيد من مصادر الكربون لزيادة التمثيل الغذائي في BAT 1،16،17. وأكدت التصوير PET مع 18F-FDG أن امتصاص الجلوكوز وصفت زيادة في ظل الظروف الباردة في الدراسات الإنسانية 6. من حيث التصوير الضوئي، BAT هو الهدف المثالي. وBAT بين الكتفين بموقع فريد في الفئران، وتقع بعيدا عن الأجهزة الكبيرة مثل الكبد والقلب والمعدة. وبالتالي، تدخل إشارة من هذه الأجهزة غير ذات أهمية كبيرة (الشكل 1A). وفي الوقت نفسه، الموقع الضحلة BAT بين الكتفين يسمح بمزيد من إشارات ليتم التقاطها بواسطة كاميرا الكشف. وعلاوة على ذلك، BAT هو الجهاز الشامل المركزة، والتي تحصر إشارة خفيفة في بعض المناطق. بالإضافة إلى ذلك، الشكل المادي الثلاثي الفريد من BAT يجعل من السهل تمييزها عن الأنسجة الأخرى (الشكل 1A). التصوير كيرينكوف التلألؤ (CLI)، ومول ظهرت حديثاتكنولوجيا التصوير ecular 18-26، ويسخر التلألؤ المتولدة من + و - تحلل العناصر المشعة مثل 18 F 131 وأنا في المتوسط. الجسيمات المشحونة (مثل + و -) يستقطبه جزيئات بينما يسافر في المتوسط ​​18-20، وينبعث التلألؤ / الضوء عندما تسترخي الجزيئات المستقطبة العودة إلى التوازن. يسمى التلألؤ المنبعثة كيرينكوف التلألؤ (CL). وتشمل الخصائص الطيفية فريدة من CL الطيف الواسع في جميع أنحاء الأشعة فوق البنفسجية (UV) والطيف المرئي 18-20، ولها علاقة عكسية بين كثافة ومربع الطول الموجي (λ 2). ويمكن استخدام كل من الأشعة فوق البنفسجية والمرئية نطاقات الضوء المنبعث لمختلف التطبيقات. تم تطبيق جزء من الأشعة فوق البنفسجية كيرينكوف التلألؤ في الجسم الحي لتنشيط ضوئي من وسيفيرين قفص 21، في حين أن الضوء المنبعث في الطول الموجي الطويل يمكن أن يكونتستخدم لفي الجسم الحي التصوير الضوئي 18،27-31. للدراسات الحيوانات الصغيرة، CLI التصوير مع نظام التصوير الضوئي هو أسرع وأكثر فعالية من حيث التكلفة من PET. وعلاوة على ذلك، CLI يمكن تطبيقها لارتفاع الفرز الإنتاجية مع نظام التصوير مجهزة قدرة إنتاجية عالية. وقد تمت مناقشة مزايا وعيوب هذه التقنية في العديد من الاستعراضات 25،32،33. التصوير المقطعي 3D من CLI تمت دراستها بشكل مكثف في عدة مجموعات 28،34-37، وأثبتت تطبيقات CLI للتصوير والتصوير بالمنظار أثناء العملية بنجاح في الفئران فضلا 30،38. بالإضافة إلى ذلك، أظهرت سبينيلي وThorek آخرون أن CLI التصوير يمكن أن يطبق على بالكائن البشري، وهكذا التكنولوجيا أيضا إمكانية التطبيقات السريرية 39 و 40. في سياق إعادة اكتشاف BAT في البشر، أشار صور PET بوضوح أنكمية كبيرة من 18 F-FDG تراكمت في ظل ظروف معينة BAT 2،3،6. وبالإضافة إلى ذلك، والتصوير PET مع الفئران كما أظهرت دون شك أن BAT يمكن إبراز مع 18 F-FDG 41 42. في هذا التقرير، علينا أن نظهر كيف كيرينكوف التلألؤ المنبعثة من 18 F-FDG يمكن استخدامها لBAT التصوير في الحيوانات الصغيرة باستخدام نظام التصوير الضوئي. يوفر نهجنا طريقة سريعة ورخيصة ومريحة التصوير BAT للحيوانات الصغيرة. هذه التقنية يمكن استخدامها كطريقة بديلة للتصوير PET مع 18 F-FDG، خاصة بالنسبة للمختبرات دون مرافق PET.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="885">
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Name of Material/ Equipment</td>
			<td style="width:71px;">Company</td>
			<td style="width:119px;">Catalog Number</td>
			<td style="width:479px;">Comments/Description</td>
		</tr>
		<tr height="231">
			<td height="231" style="height:231px;width:216px;">Optical Imaging system</td>
			<td style="width:71px;">Perkin Elmer</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:479px;">IVIS Spectrum is an optical imaging system that is equiped with very sensitive camera for Cerenkov Luminescence. Some instrumental information is listed below: CCD Sensor: Back thinned, back illuminated 
			CCD Size: 2.7cm x 2.7cm 
			Pixels: 2048 x 2048 
			Quantum Efficiency: 85% 
			Min detectable photons: 70 photons/s/sr/cm &#60; sup &#62; 2 &#60; /sup &#62; 
			Dark Current: &#60; 100 electrons/s/cm &#60; sup &#62; 2 &#60; /sup &#62; 
			Lens: f 0.95 50mm 
			CCD Cooling: Cooled to-90 degree.&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:216px;">18F-FDG</td>
			<td style="width:71px;">IBA Molecular</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">norepinephrine</td>
			<td style="width:71px;">Sigma</td>
			<td>N5785-250MG</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Ketamine/Xylazine</td>
			<td style="width:71px;">Sigma</td>
			<td>K113-10ML</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

cerenkov luminescence imaging of interscapular brown adipose tissue

Brown adipose tissue (BAT), widely known as a &#8220;good fat&#8221; plays pivotal roles for thermogenesis in mammals. This special tissue is closely related to metabolism and energy expenditure, and its dysfunction is one important contributor for obesity and diabetes. Contrary to previous belief, recent PET/CT imaging studies indicated the BAT depots are still present in human adults. PET imaging clearly shows that BAT has considerably high uptake of 18F-FDG under certain conditions. In this video report, we demonstrate that Cerenkov luminescence imaging (CLI) with 18F-FDG can be used to optically image BAT in small animals. BAT activation is observed after intraperitoneal injection of norepinephrine (NE) and cold treatment, and depression of BAT is induced by long anesthesia. Using multiple-filter Cerenkov luminescence imaging, spectral unmixing and 3D imaging reconstruction are demonstrated. Our results suggest that CLI with 18F-FDG is a practical technique for imaging BAT in small animals, and this technique can be used as a cheap, fast, and alternative imaging tool for BAT research.

في الشكل 1، وسلط الضوء BAT بين الكتفين (الشكل 1A) في جميع نقاط الساعة (30، 60، 120 دقيقة)، والتناقض بين BAT ومنطقة مرجعية يمكن ملاحظتها بسهولة (الشكل 1B). والجدير بالذكر أن كفاف من الصورة BAT يعكس بشكل وثيق مظهره الجسدي، التي لديها كفاف الثلاثي. كانت النسب إشارة بين BAT ومنطقة مرجعية 2.37، 2.49، 2.53 أضعاف وحتى 30، 60، و 120 دقيقة بعد الحقن (الشكل 1A). من التجربة تشريح خطوة حكيمة، وكان 85٪ من إشارة في موقع بين الكتفين نشأت من BAT (الشكل 2). ومع ذلك، لا يزال هناك بعض الإشارات المتبقية تقع بالقرب من الحافة العلوية للBAT، التي ربما نشأت من الأنسجة المتبقية BAT والأنسجة المجاورة الأخرى التي تشمل الأوعية الدموية والعضلات. وقد أفيد أن تفعيل BAT يمكن أن يتحقق من خلالبافراز (NE) العلاج والتعرض للبرد 3،6. أولا، لاحظنا تفعيل BAT مع NE في نفس المجموعة من الفئران مع وبدون العلاج NE تحت قصيرة (5 دقائق) الأيزوفلورين التخدير. أظهرت البيانات أعلى بكثير إشارة CLI تحت شرط NE المعاملة (1.23 أضعاف) من دون علاج NE (الشكل 3A). في الدراسات الإنسانية، وأظهر التصوير PET أن الموضوعات التي تحت التعرض للبرد وكان أعلى بكثير 18 F-FDG امتصاص في BAT من تلك التي في درجة حرارة الغرفة 6. في هذه الدراسة الفئران، لوحظ وجود زيادة 39٪ في 18 F-FDG امتصاص في BAT من الحيوانات تعامل مع التعرض للبرد (الشكل 3B). في الفئران، والنشاط BAT يمكن أن تتأثر التخدير المختلفة نظم 3،41. على سبيل المثال، 18 F-FDG امتصاص في BAT يمكن انخفضت بشكل كبير بعد ساعة واحدة من التخدير مع الكيتامين 41. مقارنة uptak 18 F-FDGلوحظ الإلكترونية في نفس المجموعة من الفئران تحت قصيرة (5 دقائق مع isoflurane) والتخدير طويل (70 دقيقة مع الكيتامين / زيلازين) نظم، أي بانخفاض 54٪ في 18 F-BAT FDG امتصاص في المجموعة تخدير مع الكيتامين / زيلازين ( الشكل 3C). ومن المعروف أن البروتينات (مثل الهيموغلوبين في الدم وج السيتوكروم في الميتوكوندريا) التي تحتوي على الهيم يمكن أن يؤدي إلى امتصاص الضوء كبير، ومن المتوقع أن الأوعية الدموية وفيرة في BAT 1 سيتغير طيف CLI، والطيفية سوف شكل من منطقة BAT تكون مختلفة عن غيرها من المناطق. تصور، unmixing التقنيات الطيفية تسمح لنا لفصل أطياف اثنين CLI. من الشكل 4A، سلط الضوء أي منطقة معينة من الصورة غير مخلوطة مكون من رقم 1 (Unmix 1 #)، والطيف المقابلة (الخط الأزرق في الشكل 4D) تشبه عن كثب طيف الانبعاث من 18 F في وسائل الإعلام النقي، الذي CLI intensiويرتبط تاي عكسيا مع مربع الطول الموجي 18،20. وتشير هذه البيانات إلى أن Unmix رقم 1 يمثل إشارة CLI غير محددة، والتي ربما من أعماق ضحلة جدا، مثل تراكم 18 F-FDG في الجلد. وكانت ذروة غير مخلوط # 2 الطيف (خط أحمر) حوالي 640 نانومتر، مما يوحي كانت إشارة من BAT. ومن المثير للاهتمام، خلافا لتوهين كبير من شدة CLI أقصر من 640 نانومتر، لم يلاحظ أي انخفاض هائل من شدة بمجرد أن وصلت إلى ذروتها (الخط الأحمر في الشكل 4)، مما يدل على اختراق الأنسجة أفضل للضوء المنبعث في موجات أطول. تم استخدام متعددة الأطياف كيرينكوف التلألؤ التصوير المقطعي (msCLT) لإعادة الإعمار 3D. تم msCLT ذكر سابقا من قبل كو وآخرون. 28،43، وهو مصنوع من مجموعة من الصور 2D مستو المكتسبة مع عدد من ممر الموجة المرشحات الضيقة (&gt; 5 مرشحات). صور 3D بناؤها هي coregistالدو مع التصوير المقطعي السطحية التي يتم إنشاؤها من ضوء الهيكل، والصور تكشف أن جزءا كبيرا من إشارة CLI نشأت من BAT بين الكتفين (الشكل 5). بشكل ملحوظ، وصورة الاكليلية (الشكل 5A) يحدد بوضوح اثنين من فصوص BAT، التي تشبه محيط مثلث BAT هو مبين في الشكل 5E. <img alt="الشكل 1" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51790/51790fig1highres.jpg" width="500" /> الشكل 1: (أ) الثلاثي كفاف من BAT بين الكتفين (السهم الأزرق) في الماوس؛ وتغطي (يسار) BAT مع الأنسجة الدهنية البيضاء، ويتعرض (يمين) BAT. الصور (ب) CLI على الفأرة في 30 و 60 دقيقة بعد 18 F-FDG (280 μCi) الحقن في الوريد. الصور بوضوح الخطوط العريضة كفاف من BAT. (ج) تحليل الكمي للإشارة CLI من الأسواق العالمية ضغطهامنطقة BAT rscapular ومنطقة المرجعية. طبع من مرجع 42. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51790/51790fig1highres.jpg" target="_blank">يرجى النقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.</a> <img alt="الشكل 2" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51790/51790fig2highres.jpg" width="500" /> الشكل 2: (أ) صور الممثل من الفئران قبل (يسار) وبعد (يمين) إزالة BAT. (ب) يشير الكمي أن&gt; 85٪ CLI نشأت من BAT. طبع من مرجع 42. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51790/51790fig2highres.jpg" target="_blank">يرجى النقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.</a> <img alt="الرقم 3" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51790/51790fig3highres.jpg" width="500" /> الشكل 3:(أ) وصور الممثل CLI من BAT من الفئران مع (يسار) وبدون (يمين) التحفيز NE تحت التخدير الأيزوفلورين القصير. (ب) التحليل الكمي للإشارات CLI من المجموعتين في (أ) (ن = 4 لكل مجموعة). (ج) وصور الممثل CLI من BAT من الفئران مع (يسار) وبدون (يمين) التحفيز البارد تحت التخدير الأيزوفلورين القصير. (د) التحليل الكمي للإشارات CLI من المجموعتين هو مبين في (ه) (ن = 3-4 لكل مجموعة). (ه) وصور الممثل CLI من BAT في 60 دقيقة بعد 18 F-FDG الحقن تحت التخدير الأيزوفلورين قصيرة (5 دقائق) (يسار) والكيتامين / زيلازين التخدير (70 دقيقة) (يمين). (و) التحليل الكمي للإشارات CLI من المجموعتين هو مبين في (ز) (ن = 4 لكل مجموعة). طبع من مرجع 42. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51790/51790fig3highres.jpg" target="_blank">نداء</a>حد ذاتها انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم. <img alt="الرقم 4" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51790/51790fig4highres.jpg" width="500" /> الشكل 4: unmixing الطيفي للCLI غير محددة وBAT CLI (أ) Unmix رقم 1 يظهر أن إشارة CLI غير محددة من 18 F-FDG يتوزع على الجسم كله (ويرد الطيف غير مخلوط لهذه الصورة في (د) (الخط الأزرق )). (ب) Unmix رقم 2 يشير إلى أن غالبية CLI في الموقع هي من بين الكتفين BAT (يظهر الطيف غير مخلوط في (د) (الخط الأحمر)). ذروة CLI حوالي 640 نانومتر. (ج) صورة مدموجة من Unmix رقم 1 ورقم 2. (د) أطياف CLI من Unmix رقم 1 ورقم 2. طبع من مرجع 42. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51790/51790fig4highres.jpg" target="_blank">يرجى النقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.</a> &lt;/ P&gt; <img alt="الرقم 5" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51790/51790fig5highres.jpg" width="500" /> الرقم 5: التلألؤ متعددة الأطياف كيرينكوف التصوير المقطعي (أ - د) إعادة الإعمار 3D من الصور. يمكن أن ينظر إليه بين الكتفين BAT في الاكليلية (أ)، السهمي (ب)، وعرضية (ج) وجهات النظر، وكذلك في صورة 3D (د). يظهر (ه) شكل BAT البدنية (السهم الأزرق) الذي يرتبط مع الصور التي أعيد بناؤها. طبع والتكيف من إشارة 42. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51790/51790fig5highres.jpg" target="_blank">يرجى النقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Cerenkov Luminescence Imaging of Interscapular Brown Adipose Tissue at JoVE.com

Cerenkov Luminescence Imaging of Interscapular Brown Adipose Tissue

In this video report, we show the application of Cerenkov Luminescence Imaging (CLI) for interscapular brown adipose tissue in mice under activated and depressed conditions.

كيرينكوف التلألؤ التصوير من الأنسجة الدهنية بين الكتفين براون

Brown adipose tissue (BAT), widely known as a &#8220;good fat&#8221; plays pivotal roles for thermogenesis in mammals. This special tissue is closely ...

cerenkov-luminescence-imaging-of-interscapular-brown-adipose-tissue

Research

JoVE Journal

Medicine

12.3K Views.  Massachusetts General Hospital/Harvard Medical School. In this video report, we show the application of Cerenkov Luminescence Imaging (CLI) for interscapular brown adipose tissue in mice under activated and depressed conditions.

Video: Cerenkov Luminescence Imaging of Interscapular Brown Adipose Tissue

Cerenkov Luminescence Imaging (CLI) for Cancer Therapy Monitoring

In molecular imaging, positron emission tomography (PET) and optical imaging (OI) are two of the most important and thus most widely used modalities1-3. PET is characterized by its excellent sensitivity and quantification ability while OI is notable for non-radiation, relative low cost, short scanning time, high throughput, and wide availability to basic researchers. However, both modalities have their shortcomings as well. PET suffers from poor spatial resolution and high cost, while OI is mostly limited to preclinical applications because of its limited tissue penetration along with prominent scattering optical signals through the thickness of living tissues.
 Recently a bridge between PET and OI has emerged with the discovery of Cerenkov Luminescence Imaging (CLI)4-6. CLI is a new imaging modality that harnesses Cerenkov Radiation (CR) to image radionuclides with OI instruments. Russian Nobel laureate Alekseyevich Cerenkov and his colleagues originally discovered CR in 1934. It is a form of electromagnetic radiation emitted when a charged particle travels at a superluminal speed in a dielectric medium7,8. The charged particle, whether positron or electron, perturbs the electromagnetic field of the medium by displacing the electrons in its atoms. After passing of the disruption photons are emitted as the displaced electrons return to the ground state. For instance, one 18F decay was estimated to produce an average of 3 photons in water5. 
 Since its emergence, CLI has been investigated for its use in a variety of preclinical applications including in vivo tumor imaging, reporter gene imaging, radiotracer development, multimodality imaging, among others4,5,9,10,11. The most important reason why CLI has enjoyed much success so far is that this new technology takes advantage of the low cost and wide availability of OI to image radionuclides, which used to be imaged only by more expensive and less available nuclear imaging modalities such as PET.
 Here, we present the method of using CLI to monitor cancer drug therapy. Our group has recently investigated this new application and validated its feasibility by a proof-of-concept study12. We demonstrated that CLI and PET exhibited excellent correlations across different tumor xenografts and imaging probes. This is consistent with the overarching principle of CR that CLI essentially visualizes the same radionuclides as PET. We selected Bevacizumab (Avastin; Genentech/Roche) as our therapeutic agent because it is a well-known angiogenesis inhibitor13,14. Maturation of this technology in the near future can be envisioned to have a significant impact on preclinical drug development, screening, as well as therapy monitoring of patients receiving treatments.

Cerenkov Luminescence Imaging CLI for Cancer Therapy Monitoring

Use of Cerenkov Luminescence Imaging (CLI) for monitoring preclinical cancer treatment is described here. This method takes advantage of Cerenkov Radiation (CR) and optical imaging (OI) to visualize radiolabeled probes and thus provides an alternative to PET in preclinical therapeutic monitoring and drug screening.

كيرينكوف التصوير التلألؤ (CLI) لرصد علاج السرطان

In  molecular imaging, positron emission tomography (PET) and optical imaging (OI)  are two of the most important and thus most widely used modalities1-3. ...

Human Brown Adipose Tissue Depots Automatically Segmented by Positron Emission Tomography/Computed Tomography and Registered Magnetic Resonance Images

Reliably differentiating brown adipose tissue (BAT) from other tissues using a non-invasive imaging method is an important step toward studying BAT in humans. Detecting BAT is typically confirmed by the uptake of the injected radioactive tracer 18F-Fluorodeoxyglucose (18F-FDG) into adipose tissue depots, as measured by positron emission tomography/computed tomography (PET-CT) scans after exposing the subject to cold stimulus. Fat-water separated magnetic resonance imaging (MRI) has the ability to distinguish BAT without the use of a radioactive tracer. To date, MRI of BAT in adult humans has not been co-registered with cold-activated PET-CT. Therefore, this protocol uses 18F-FDG PET-CT scans to automatically generate a BAT mask, which is then applied to co-registered MRI scans of the same subject. This approach enables measurement of quantitative MRI properties of BAT without manual segmentation. BAT masks are created from two PET-CT scans: after exposure for 2 hr to either thermoneutral (TN) (24 &#176;C) or cold-activated (CA) (17 &#176;C) conditions. The TN and CA PET-CT scans are registered, and the PET standardized uptake and CT Hounsfield values are used to create a mask containing only BAT. CA and TN MRI scans are also acquired on the same subject and registered to the PET-CT scans in order to establish quantitative MRI properties within the automatically defined BAT mask. An advantage of this approach is that the segmentation is completely automated and is based on widely accepted methods for identification of activated BAT (PET-CT). The quantitative MRI properties of BAT established using this protocol can serve as the basis for an MRI-only BAT examination that avoids the radiation associated with PET-CT.

The method presented here uses 18F-Fluorodeoxyglucose (18F-FDG) positron emission tomography/computed tomography (PET-CT) and fat-water separated magnetic resonance imaging (MRI), each scanned following 2 hr exposure to thermoneutral (24 &#176;C) and cold conditions (17 &#176;C) in order to map brown adipose tissue (BAT) in adult human subjects.

الإنسان براون الدهنية مستودعات الأنسجة مجزأة تلقائيا من قبل البوزيترون البوزيتروني / التصوير المقطعي والرنين المغناطيسي مسجل صور

Reliably differentiating brown adipose tissue (BAT) from other tissues using a non-invasive imaging method is an important step toward studying BAT in ...

Murine Isolated Heart Model of Myocardial Stunning Associated with Cardioplegic Arrest

The following protocol is of use to evaluate impaired cardiac function or myocardial stunning following moderate ischemic insults. The technique is useful for modeling ischemic injury associated with numerous clinically relevant phenomenon including cardiac surgery with cardioplegic arrest and cardiopulmonary bypass, off-pump CABG, transplant, angina, brief ischemia, etc. The protocol presents a general method to model hypothermic hyperkalemic cardioplegic arrest and reperfusion in rodent hearts focusing on measurement of myocardial contractile function. In brief, a mouse heart is perfused in langendorff mode, instrumented with an intraventricular balloon, and baseline cardiac functional parameters are recorded. Following stabilization, the heart is then subject to brief infusion of a cardioprotective hypothermic cardioplegia solution to initiate diastolic arrest. Cardioplegia is delivered intermittently over 2 hr. The heart is then reperfused and warmed to normothermic temperatures and recovery of myocardial function is monitored. Use of this protocol results in reliable depressed cardiac contractile function free from gross myocardial tissue damage in rodents.

The goal of this protocol to assess myocardial stunning following ischemic cardioplegic arrest in rodents.

عزل فأري موديل قلب عضلة القلب مذهل المصاحبة اعتقال شلل القلب

The following protocol is of use to evaluate impaired cardiac function or myocardial stunning following moderate ischemic insults. The technique is useful ...

Encapsulation Thermogenic Preadipocytes for Transplantation into Adipose Tissue Depots

Cell encapsulation was developed to entrap viable cells within semi-permeable membranes. The engrafted encapsulated cells can exchange low molecular weight metabolites in tissues of the treated host to achieve long-term survival. The semipermeable membrane allows engrafted encapsulated cells to avoid rejection by the immune system. The encapsulation procedure was designed to enable a controlled release of bioactive compounds, such as insulin, other hormones, and cytokines. Here we describe a method for encapsulation of catabolic cells, which consume lipids for heat production and energy dissipation (thermogenesis) in the intra-abdominal adipose tissue of obese mice. Encapsulation of thermogenic catabolic cells may be potentially applicable to the prevention and treatment of obesity and type 2 diabetes. Another potential application of catabolic cells may include detoxification from alcohols or other toxic metabolites and environmental pollutants.

Here, we present a protocol for encapsulation of catabolic cells, which consume lipids for heat production in intra-abdominal adipose tissue and increase energy dissipation in obese mice.

التغليف حرارة Preadipocytes للزراعة إلى الدهنية مستودعات الأنسجة

Cell encapsulation was developed to entrap viable cells within semi-permeable membranes. The engrafted encapsulated cells can exchange low molecular ...

Assessment of Human Adipose Tissue Microvascular Function Using Videomicroscopy

While obesity is closely linked to the development of metabolic and cardiovascular disease, little is known about mechanisms that govern these processes. It is hypothesized that pro-atherogenic mediators released from fat tissues particularly in association with central/visceral adiposity may promote pathogenic vascular changes locally and systemically, and the notion that cardiovascular disease may be the consequence of adipose tissue dysfunction continues to evolve. Here, we describe a unique method of videomicroscopy that involves analysis of vasodilator and vasoconstrictor responses of intact small human arterioles removed from the adipose depot of living human subjects. Videomicroscopy is used to examine functional properties of isolated microvessels in response to pharmacological or physiological stimuli using a pressured system that mimics in vivo conditions. The technique is a useful approach to gain understanding of the pathophysiology and molecular mechanisms that contribute to vascular dysfunction locally within the adipose tissue milieu. Moreover, abnormalities in the adipose tissue microvasculature have also been linked with systemic diseases. We applied this technique to examine depot-specific vascular responses in obese subjects. We assessed endothelium-dependent vasodilation to both increased flow and acetylcholine in adipose arterioles (50 - 350 &#181;m internal diameter, 2 - 3 mm in length) isolated from two different adipose depots during bariatric surgery from the same individual. We demonstrated that arterioles from visceral fat exhibit impaired endothelium-dependent vasodilation compared to vessels isolated from the subcutaneous depot. The findings suggest that the visceral microenvironment is associated with vascular endothelial dysfunction which may be relevant to clinical observation linking increased visceral adiposity to systemic disease mechanisms. The videomicroscopy technique can be used to examine vascular phenotypes from different fat depots as well as compare findings across individuals with different degrees of obesity and metabolic dysfunction. The method can also be used to examine vascular responses longitudinally in response to clinical interventions.

Videomicroscopy systems are used to examine functional properties of isolated adipose tissue arterioles in response to physiological and pharmacological stimuli. This technique can be used to examine microvascular phenotypes in different adipose tissue domains in obese humans.

تقييم الدالة Microvascular الأنسجة الدهنية البشرية باستخدام فيديوميكروسكوبي

While obesity is closely linked to the development of metabolic and cardiovascular disease, little is known about mechanisms that govern these processes. ...

Characterization of Immune Cells in Human Adipose Tissue by Using Flow Cytometry

Infiltration of immune cells in the subcutaneous and visceral adipose tissue (AT) deposits leads to a low-grade inflammation contributing to the development of obesity-associated complications such as type 2 diabetes. To quantitatively and qualitatively investigate the immune cell subsets in human AT deposits, we have developed a flow cytometry approach. The stromal vascular fraction (SVF), containing the immune cells, is isolated from subcutaneous and visceral AT biopsies by collagenase digestion. Adipocytes are removed after centrifugation. The SVF cells are stained for multiple membrane-bound markers selected to differentiate between immune cell subsets and analyzed using flow cytometry. As a result of this approach, pro- and anti-inflammatory macrophage subsets, dendritic cells (DCs), B-cells, CD4+ and CD8+ T-cells, and NK cells can be detected and quantified. This method gives detailed information about immune cells in AT and the amount of each specific subset. Since there are numerous fluorescent antibodies available, our flow cytometry approach can be adjusted to measure various other cellular and intracellular markers of interest.

This article describes a method to analyze immune cell content of adipose tissue by isolation of immune cells from adipose tissue and subsequent analysis using flow cytometry.

تحديد خصائص الخلايا المناعية في الأنسجة الدهنية البشرية باستخدام التدفق الخلوي

Infiltration of immune cells in the subcutaneous and visceral adipose tissue (AT) deposits leads to a low-grade inflammation contributing to the ...

Clinical Protocol of Producing Adipose Tissue-Derived Stromal Vascular Fraction for Potential Cartilage Regeneration

Osteoarthritis (OA) is one of the most common debilitating disorders.&#160;Recently, numerous attempts have been made to improve the functions of the knees by using different forms of mesenchymal stem cells (MSCs). In Korea, bone marrow concentrates and cord blood-derived stem cells have been approved by the Korean Food and Drug Administration (KFDA) for cartilage regeneration. In addition, an adipose tissue-derived stromal vascular fraction (SVF) has been allowed by the KFDA for joint injections in human patients. Autologous adipose tissue-derived SVF contains extracellular matrix (ECM) in addition to mesenchymal stem cells. ECM excretes various cytokines that, along with hyaluronic acid (HA) and platelet-rich plasma (PRP) activated by calcium chloride, may help MSCs to regenerate cartilage and improve knee functions. In this article, we presented a protocol to improve knee functions by regenerating cartilage-like tissue in human patients with OA. The result of the protocol was first reported in 2011 followed by a few additional publications. The protocol involves liposuction to obtain autologous lipoaspirates that are mixed with collagenase. This lipoaspirates-collagenase mixture is then cut and homogenized to remove large fibrous tissue that may clog up the needle during the injection. Afterwards, the mixture is incubated to obtain adipose tissue-derived SVF. The resulting adipose tissue-derived SVF, containing both adipose tissue-derived MSCs and remnants of ECM, is injected into knees of patients, combined with HA and calcium chloride activated PRP. Included are three cases of patients who were treated with our protocol resulting in improvement of knee pain, swelling, and range of motion along with MRI evidence of hyaline cartilage-like tissue.

Here, we present a protocol to produce an adipose tissue-derived stromal vascular fraction and its application to improve knee functions by regenerating cartilage-like tissue in human patients with osteoarthritis.

بروتوكول السريرية لإنتاج كسر الأوعية الدموية Stromal المستمدة من الأنسجة الدهنية لتجديد الغضاريف المحتملة

Osteoarthritis (OA) is one of the most common debilitating disorders.&#160;Recently, numerous attempts have been made to improve the functions of the ...

Whole Body and Regional Quantification of Active Human Brown Adipose Tissue Using 18F-FDG PET/CT

In endothermic animals, brown adipose tissue (BAT) is activated to produce heat for defending body temperature in response to cold. BAT&#39;s ability to expend energy has made it a potential target for novel therapies to ameliorate obesity and associated metabolic disorders in humans. Though this tissue has been well studied in small animals, BAT&#39;s thermogenic capacity in humans remains largely unknown due to the difficulties of measuring its volume, activity, and distribution. Identifying and quantifying active human BAT is commonly performed using 18F-Fluorodeoxyglucose (18F-FDG) positron emission tomography and computed tomography (PET/CT) scans following cold-exposure or pharmacological activation. Here we describe a detailed image-analysis approach to quantify total-body human BAT from 18F-FDG PET/CT scans using an open-source software. We demonstrate the drawing of user-specified regions of interest to identify metabolically active adipose tissue while avoiding common non-BAT tissues, to measure BAT volume and activity, and to further characterize its anatomical distribution. Although this rigorous approach is time-consuming, we believe it will ultimately provide a foundation to develop future automated BAT quantification algorithms.

Whole Body and Regional Quantification of Active Human Brown Adipose Tissue Using 18F-FDG PET/CT

Using free, open-source software, we have developed an analytical approach to quantify total and regional brown adipose tissue (BAT) volume and metabolic activity of BAT using 18F-FDG PET/CT.

الجسم كله والإقليمية الكمي لنشاط الإنسان براون الأنسجة الدهنية باستخدام 18وفدج PET/CT

In endothermic animals, brown adipose tissue (BAT) is activated to produce heat for defending body temperature in response to cold. BAT&#39;s ability to ...

Inguinal Subcutaneous White Adipose Tissue (ISWAT) Transplantation Model of Murine Islets

Pancreatic islet transplantation is a well-established therapeutic treatment for type 1 diabetes. The kidney capsule is the most commonly used site for islet transplantation in rodent models. However, the tight kidney capsule limits the transplantation of sufficient islets in large animals and humans. The inguinal subcutaneous white adipose tissue (ISWAT), a new subcutaneous space, was found to be a potentially valuable site for islet transplantation. This site has better blood supply than other subcutaneous spaces. Moreover, the ISWAT accommodates a larger islet mass than the kidney capsule, and transplantation into it is simple. This manuscript describes the procedure of mouse islet isolation and transplantation in the ISWAT site of syngeneic diabetic mouse recipients. Using this protocol, murine pancreatic islets were isolated by standard collagenase digestion and a basement membrane matrix hydrogel was used for fixing the purified islets in the ISWAT site. The blood glucose levels of the recipient mice were monitored for more than 100 days. Islet grafts were retrieved at day 100 after transplantation for histological analysis. The protocol for islet transplantation in the ISWAT site described in this manuscript is simple and effective.

Inguinal Subcutaneous White Adipose Tissue ISWAT Transplantation Model of Murine Islets

In this protocol, a method of murine islet isolation and transplantation into the inguinal subcutaneous white adipose tissue is described. Isolated syngeneic murine islets are transplanted into a murine recipient using a basement membrane hydrogel. The blood glucose level of the recipients is monitored, and histology analysis of the islet grafts is performed.

الاعلية الجلدية الجلدية الأنسجة الدهنية البيضاء (ISWAT) نموذج زرع الجزر المورين

Pancreatic islet transplantation is a well-established therapeutic treatment for type 1 diabetes. The kidney capsule is the most commonly used site for ...

Fat-Covered Islet Transplantation Using Epididymal White Adipose Tissue

Islet transplantation is a cellular replacement therapy for severe diabetes mellitus. The intraperitoneal cavity is typically the transplant site for this procedure. However, intraperitoneal islet transplantation has some limitations, including poor transplant efficacy, difficult graft detection ability, and a lack of graftectomy capability for post-transplant analysis. In this paper, "fat-covered islet transplantation", an intraperitoneal islet transplantation method that utilizes epididymal white adipose tissue, is used to assess the therapeutic effects of bioengineered islets. The simplicity of the method lies in the seeding of islets onto epididymal white adipose tissue and using the tissue to cover the islets. While this method can be categorized as an intraperitoneal islet transplantation technique, it shares characteristics with intra-adipose tissue islet transplantation. The fat-covered islet transplantation method demonstrates more robust therapeutic effects than intra-adipose tissue islet transplantation, however, including the improvement of blood glucose and plasma insulin levels and the potential for graft removal. We recommend the adoption of this method for assessing the mechanisms of islet engraftment into white adipose tissue and the therapeutic effects of bioengineered islets.

This fat-covered islet transplantation method is suitable for the detection of engrafted islets in the intraperitoneal cavity. Notably, it does not require the use of biobinding agents or suturing.

زرع جزيرة مغطاة بالدهون باستخدام الأنسجة الدهنية البيضاء البربخ

Islet transplantation is a cellular replacement therapy for severe diabetes mellitus. The intraperitoneal cavity is typically the transplant site for this ...