[18F]FDG 마이크로 PET/MR 이미징을 사용한 마우스의 갈색 및 베이지 지방 조직의 시각화 및 정량화

요약

마이크로 PET/MR 이미징 기반 접근법을 사용하여 마우스에서 열원성 지방 창고의 기능적 이미징 및 정량화.

초록

갈색과 베이지 색 지방세포는 이제 비만 및 대사 증후군의 잠재적 인 치료 대상으로 인식되고 있습니다. 비침습적 분자 이미징 방법은 이러한 열원성 지방 창고에 대한 중요한 통찰력을 제공하는 데 필수적입니다. 여기서, 프로토콜은 마우스 견갑골 간 갈색 지방 조직 (iBAT) 및 사타구니 피하 백색 지방 조직 (iWAT)에서 갈색 및 베이지 색 지방세포의 활성을 평가하기위한 PET / MR 이미징 기반 방법을 제시합니다. 열원성 지방 데포의 시각화 및 정량화는 MR 영상화에 의해 제공된 정확한 해부학적 정보와 결합될 때 방사선추적기로서 비대사성 글루코스 유사체인 [^18F]FDG를 사용하여 달성되었다. PET/MR 영상은 냉간 순응 후 7일 후에 실시되었으며, 열원성 지방 조직의 상대적 동원을 평가하기 위해 다른 지방 창고에서 [^18F]FDG 신호의 정량화가 수행되었다. iBAT의 제거는 마우스의 iWAT에서 감기유발[^18F]FDG 흡수를 실질적으로 증가시켰다.

서문

변화하는 영양 요구에 대응하여 지방 조직은 신체의 요구를 충족시키기 위해 지질 저장 또는 동원 모드를 채택하는 에너지 캐시 역할을합니다¹. 또한, 지방 조직은 또한 비 떨림 열 발생이라고도하는 과정을 통해 온도 조절의 핵심 기능을 수행합니다. 이것은 전형적으로 갈색 지방 조직 (BAT)에 의해 달성되며, 이는 단백질 1 (UCP1)의 결합 해제 단백질 미토콘드리아 막 단백질의 풍부한 수준을 발현한다. 양성자 운반체로서, UCP1은 양성자 수송과 ATP 생산²을 분리하여 열을 발생시킨다. 차가운 자극시, BAT의 열발생은 교감신경계(SNS)의 활성화에 의해 움직이고, 이어서 노르에피네프린(NE)의 방출에 의해 설정된다. NE는 β3 아드레날린 수용체에 결합하고 세포내 사이클릭 AMP(cAMP)의 상승을 유도한다. 결과적으로, CREB (cAMP 반응 요소-결합 단백질)의 cAMP/PKA 의존성 결합은 CREB 반응 요소 (CRE)²에 대한 직접 결합을 통해 Ucp1 전사를 자극한다. BAT 이외에, 갈색과 같은 지방세포는 또한 백색 지방 조직 내에서 발견되고, 따라서 베이지 색 또는 브리트 (갈색-인-화이트) 세포

프로토콜

아래에 설명 된 프로토콜은 홍콩 대학의 동물 관리 지침을 따릅니다. 연구에 사용된 동물은 8주령의 C57BL/6J 마우스였다.

1. 동물 수술 절차 및 감기 도전

1. 견갑골 간 BAT (iBAT) 해부를 수행하십시오.
   1. 케타민 / 자일라진 (100 mg / kg 체중 케타민 및 10 mg / kg 체중 자일라진)의 복강 내 주사로 마우스를 마취하십시오. 마취 후 마우스의 머리카락을 목에서 견갑골 바로 아래로 면도하십시오.
   2. 소독 후 마우스를 가열 패드에 놓고 마우스의 등쪽 중간 선을 따라 2cm 절개를하십시오.
   3. iBAT 패드(양측)를 분리합니다. 가짜 작동 그룹에서는 동일한 절개를하되 iBAT 패드는 그대로 두십시오.
   4. 출혈이 멈춘 후 7mm 스테인레스 스틸 상처 클립을 사용하여 절개를 닫습니다.
   5. 수술 후 멜록시캄 (식수 5mg / kg)을 생쥐에게 6 일 동안 투여하고 14 일 동안 중환자 실 (ICU)에 보관하십시오. 상처가 치유 되 자마자 클립을 제거하십시오 (7-10 일).
2. 마우스의 콜드 챌린지: 마우스를 14일 동안 열중성(30°C)에서 보관한다. 13일째에, 동물 케이지를 밤새 냉장(6°C)....

결과

3 그룹의 마우스 (그룹 당 n = 3)는이 연구에서 마이크로 PET / MR 이미징을 실시하여 7 일 동안 열중성 (30 ° C) 또는 저온 (6 ° C)에 보관했습니다. 한 그룹의 마우스(n=3)는 냉간 처리 전에 그들의 iBAT를 제거(iBATx)하였다(도 1A). 이 방법은 세 마리의 마우스 모두에서 백색 지방 조직 활성의 변화를 가져왔다. 특히, 마이크로 PET/MR 이미징을 사용한 iWAT에서 [^18F]FDG 흡수의 현저?.......

토론

이 연구에서, PET/MR 기반 영상화 및 작은 동물에서 기능성 갈색 및 베이지 색 지방 조직의 정량화가 기술되었다. 이 방법은 비대사성 글루코스 유사체 [^18F]FDG를 이미징 바이오마커로서 사용하여 비침습적 방식으로 높은 글루코스 요구량을 갖는 지방 조직을 확인한다. MR은 좋은 연조직 대비를 제공하며 지방 지방 조직을 이웃 연조직 및 근육과 더 잘 구별 할 수 있습니다. PET와 결합할 때, 이.......

자료

Name	Company	Catalog Number	Comments
0.9% sterile saline	BBraun		0.9% sodium chloride intravenous infusion, 500 mL
5 mL syringe	Terumo	SS05L	5 mL syringe Luer Lock
Dose Calibrator	Biodex		Atomlab 500
Eye lubricant	Alcon Duratears		Sterile ocular lubricant ointment, 3.5 g
Insulin syringe	Terumo	10ME2913	1 mL insulin syringe with needle
InterView Fusion software	Mediso	Version 3.03	Post-processing and image analysis software
Isoflurane	Chanelle Pharma		Iso-Vet, inhalation anesthetic, 250 mL
Ketamine	Alfasan International B.V.	HK-37715	Ketamine 10% injection solution, 10 mL
Medical oxygen	Linde HKO	101-HR	compressed gas, 99.5% purity
Metacam	Boehringer Ingelheim		5 mg/mL Meloxicam solution for injection for dogs and cats, 10 mL
nanoScan PET/MR Scanner	Mediso		3 Tesla MR
Nucline nanoScan software	Mediso	Version 3.0	Scanner operating software
Wound clips	Reflex 7	203-100	7mm Stainless steel wound clips, 20 clips
Xylazine	Alfasan International B.V.	HK-56179	Xylazine 2% injection solution, 30 mL