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

Not: Tüm hayvan çalışmaları, onaylı protokol ve kurumsal hayvan bakımı ana hatları altında yapılmalıdır. 18 F-FDG ile Vivo CLI görüntüleme BAT 1. 1.1 Arkaplan Görüntüleme: <ol><li> 18 F-FDG enjeksiyonu öncesi, anestezi sağlamak için 5 dakika boyunca oksijen ile izofluran dengeli ile bağlı olan bir indüksiyon odasında dört çıplak fareler yerleştirin. Daha sonra, görüntüleme aparatına dört anestezi yapılmamış fareler yerleştirin. </li><li> Açık filtre, f = 1, bin = 8, FOV = D, ve maruz kalma süresi = 120 saniye, sahne sıcaklığı = 37 ° C: plan aşağıdaki parametrelerle görüntü kazanır. </li></ol> 1.2 18 F-FGD BAT Görüntüleme: <ol><li> , Kuyruk damarından PBS 18F-FDG 280 uCi ile anestezi yapılmamış fareler enjekte edilir. Enjeksiyondan sonra, gıda ve su ile donatılmış bir kafes fareler döner. Not: Bu neces olduğunusary intravenöz BAT alanı çevresinde iyi bir kontrast elde etmek için 18 F-FDG enjekte etmek. Intraperitoneal kullanılırsa, sadece çok düşük bir kontrast 18F-FDG aynı miktarda görülebilir. </li><li> 30, 60 CLI görüntüler elde, ve arka plan görüntüleme (adım 1.1.2) gibi aynı parametrelerle 18 F-FDG enjeksiyonu sonrası 120 dk. Her görüntüleme oturumu için, anestezi Reindüksiyon için 5 dakika bekleyin. </li><li> Gürültü oranı (S / N) için sinyal ölçmek için, BAT (referans alan) bitişik iki eşit büyüklükte elips interskapular BAT üzerinde İB&#39;leri ve bir alan çizmek için görüntüleme yazılımı arayüzü kullanmak (Şekil 1b). </li></ol> CLI Kaynak 1.3 Doğrulama: <ol><li> Dört fareler anestezi ve intravenöz 18 F-FDG 280 uCI ile fareler enjekte. </li><li> Sodyum pentobarbital enjeksiyonundan (200 mg / kg, İP), F-18 FDG enjeksiyonundan sonra fareler, 60 dakika kurban. Dikkatlice kayak kaldırmakinterskapular alanından: n. Resim aynı parametrelerle tüm fareler (1.12), yukarıdaki gibi, aynı anda (Şekil 2a). </li><li> Dikkatle interskapular beyaz yağ dokusu (WAT) ve BAT, ve sonra görüntü aynı parametreler (Şekil 2b) ile disseke farenin çıkarın. </li><li> R (BAT) = (CLI a -CLI b) (BAT) / (CLI a -CLI b) (BAT-kaldırıldı), YG: CLI görüntüleri, aşağıdaki denklem ile iki İB&#39;leri kullanarak BAT katkısını hesaplamak Bir interskapular alan için ve ROI b referans alanı (Şekil 2b) içindir. </li></ol> 2. BAT Görüntüleme Uygulaması 2.1 NE ile Aktivasyon İzleme <ol><li> Iki gruba (n = 4 adet) içine çıplak fareler bölün. </li><li> Intraperitoneal norepinefrin (NE) (50 ul, 10 mM) ile bir grup enjekte edilir. Bir aktif olmayan contro olarak ikinci grup kullanınl. 30 dakika sonra, 5 dakika boyunca her iki grupta da izofluran ile anestezi ve daha sonra damar içine, F-18 FDG (220 uCi) her fare enjekte edilir. Not: 18F FDG enjeksiyon önemli ölçüde ajite fareler önlemek için önce KD intraperitoneal enjeksiyon 30 dakika olmalıdır. </li><li> Görüntü yukarıdaki protokollerin aynı parametreler kullanılarak 18F FDG enjeksiyonundan sonra fareler 60 dakika. </li></ol> Soğuk Maruz altında 2.2 İzleme Aktivasyon <ol><li> Bir rektal termometre ile soğuk odada farelerin vücut sıcaklıkları ölçün. Sıcaklık yaklaşık 30 ° C olmalıdır. </li><li> Görüntü yukarıdaki protokollerin aynı görüntüleme parametreleri kullanarak 18F FDG enjeksiyonundan sonra fareler 60 dakika. Ile aynı kontrol olarak, oda sıcaklığında (25 ° C) tutulur, fare, ve bir görüntü kullanın. </li><li> Soğuk maruz çalışma için, 18F FDG enjekte edilmeden önce, 4 saat boyunca soğuk bir odada (4 ° C) fareler yerleştirin ve m dönüşHer görüntüleme oturumundan sonra soğuk oda ve anestezi kurtardıktan sonra buz. </li><li> Yukarıdaki parametreler. </li></ol> BAT altında Uzun Anestezi 2.3 İzleme devre dışı bırakılması <ol><li> Uzun anestezi için (60-70 dk), ketamin / xylazin ile periton fareler enjekte ve 60 anestezi altında tutmak - oda sıcaklığında 70 dakika. </li><li> Fareler anestezi sonra, damar içine, kuyruk damarından 18F-FDG (220 uCi) enjekte edilir. </li><li> Görüntü yukarıdaki protokoller olarak aynı parametreleri kullanarak 18 F-FDG enjeksiyonu sonrası farenin 60 dakika. </li></ol> 3. Spektral Karışmama ve Multispektral Çerenkov Lüminesans Tomografi Çalışmaları <ol><li> 5 dakika boyunca, bir fare anestezi ve daha sonra damar içine 300 uCi 18F-FDG enjekte edilir. F = 1, bin = 16, edinimi: 18 F-FDG aşağıdaki parametreleri ile hayvanın sırt tarafında enjeksiyonundan sonra çok bantlı görüntüleri 60 dk Edinmefiltre, radyasyon filtreleri = 580, 600, 620, 640, 660 ve 680 nm ortalama süresi = 300 sn. </li><li> Görüntüleme 4.3.1 yazılımı Living ile spektral Karışmama Davranış ve iki bileşen (BAT ve belirsiz sinyalleri) ve otomatik Karışmama (Şekil 4) seçin. </li><li> Kuo ve ark. 28,43 tarafından rapor edilen yönteme göre 3 boyutlu yeniden düzenlenmesi. Yapı ışık görüntülemeden (3D görüntü coregistration için kullanılır), dağınık ışık yayılma modeli Çerenkov emisyon spektrumunu dahil NNLS içinde artıkların optimizasyonu (negatif olmayan en küçük kareler) Tikhonov düzenlenmesine uygulamak, ve yüzey tomografi oluşturmak (Şekil 5 ). Not: Çok bantlı CLI spektral unmixing ve tomografi için, farklı filtreler ile en az 5 görüntüler ihtiyaç vardır. </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>

Bu video makalenin yayınlanması Perkin Elmer Company tarafından desteklenmektedir.

BAT ile ilgili araştırma yıllardır yapılmıştır. Daha önce, insan yetişkinlik 1 süresince anlamlı fizyolojik alaka olması kabul edilmişti. Ancak, 18 F-FDG ile yeni büyük ölçekli klinik PET görüntüleme ve diğer araştırmalar doğruladı BAT hala üst göğüs, boyun ve yetişkinlerde 2,3 diğer yerlerde mevcuttur. Son çalışmalar kuvvetle BAT obezite ve diyabet 2,6 önemli bir rol oynadığını düşündürmektedir. Diğer araştırmalar da, BAT 12 yaşlanma sürecinde ve faaliyet egzersiz 10,44 ile gelişmiş olabilir önemli rol oynadığını göstermektedir. Hem klinik insan çalışmaları ve klinik öncesi araştırma, 18 F-FDG PET görüntüleme BAT incelemek için en çok kullanılan yöntemdir. Ancak, klinik öncesi hayvan çalışmaları için, PET genellikle çok daha pahalı optik görüntüleme fazladır. Bu protokol, biz olduğunu göstermek CL18 F-FDG ile ben küçük hayvanlarda optik görüntüleme BAT için uygulanabilir. Diğer optik görüntüleme teknikleri, doku nüfuz sınırlama ve derin hedefler için düşük duyarlılık gibi CLI 25,32 içsel sınırlamalar vardır. Bununla birlikte, son zamanlarda Spinelli ve arkadaşları. Iyi CLI sinyali 32 P 28,43 ile 10 mm doku derinliği ile gözlenebilir, ve gösterdi Thorek ve diğ. 16 mm penetrasyon 18 F-FDG enjeksiyonu 39, 40 sonrası hastaların lenf düğümlerinde elde edilebileceğini gösterdi. PET görüntülemesi ile karşılaştırıldığında, CLI nispeten düşük maliyetli bir görüntüleme sistemi ile gerçekleştirilebilir. Son zamanlarda, Thorek ve ark. Hastaların 39, düğümlerinde- (2ci yaklaşık) birikmiş 18 F-FDG gibi düşük miktarlarda 0.01 Ci 90Y oldu 40. In vitro test CLI sinyali gösterdiğini anlamlı derecede yüksek hassasiyet CLI ile elde edilebilir gösterdi Çözelti 25,32,33 saptanabilir </s&gt; kadar. Ayrıca, CLI aynı zamanda yüksek uzaysal çözünürlüğü ve yüksek verimli tarama kapasitesi potansiyeline sahiptir. Buna ek olarak, CLI öğrenme ve kullanımı kolaydır. Deneyler sırasında, biz 18 F-FDG ile BAT bu CLI kontrast yüksek enjeksiyon yöntemleri ile ilgili olduğunu buldu. 18F-FDG aynı miktarda intraperitonal enjeksiyon, BAT bölgesinde zayıf bir kontrast gösterirken 18F-FDG intravenöz enjeksiyonu, örneğin, interskapular BAT için mükemmel bir kontrast sağlayabilir. Spektral karışmama, sinyaller iki set ayırmak için çok pratik bir teknik yaygın floresan görüntülemede kullanılmıştır. İyi 18F-FDG alımı yüksek hedef spesifik değildir bilinmektedir ve çeşitli hedefler / dokular farklı ışık alma özelliklerine sahiptir. Biz BAT CLI spektrumunun tepe etrafında 640 nm olduğu bulundu ve bu veri BAT gerçek bağlamları yansıtıyordu. Bu pr 3D rekonstrüksiyonfarklı dalga boylarında ışık dağılır özelliklerine göre bir ticari olarak temin edilebilir bir optik görüntüleme sistemi ile gerçekleştirilebilir, çünkü otocol çok işletilebilir. Bu yaklaşımla, 3D rekonstrüksiyon için çoklu açı görünümü görüntüler gerektirir özel bir görüntüleme sisteminin kullanılmasını önleyebilirsiniz. Spektral unmixing ve 3D rekonstrüksiyon hem de, BAT her görüntünün 600 foton sayıları daha az gereklidir. Bu amaçla, geniş, gruplama (bölme = 16), küçük f stop (m = 1) ve uzun yükleme süresi (5 dakika) her bir görüntü için gereklidir. Özetle, eşsiz konumu ve şeklini BAT ve BAT 18 F-FDG oldukça yüksek alımını yararlanarak, biz küçük hayvanlarda BAT optik CLI tekniği ile 18 F-FDG ile görüntülü nasıl göstermektedir. Bu yöntem güvenilir görüntüleme BAT ve BAT aktivasyonu izlenmesi için kullanılabilir. Ayrıca, biz de bu spektral karışmama ve 3D tavsiyem göstermeknstruction uygulanabilir ve 3D ses ölçümü gelecekteki çalışmalar için mümkündür.

Kahverengi adipoz doku (BAT) memelilerde termojenezdeki için özel bir dokudur ve temel işlevlerinden biri ısı 1 gibi kimyasal / gıda büyük miktarda enerji dağıtma yoluyla tüm vücut enerji dengesini korumaktır. BAT en benzersiz özellikleri dokuda bol miktarda 2-5 eşleşmemiş protein-1 (UCP-1) ifadesi, bol miktarda küçük yağ damlacıkları, tek bir hücrede mitokondri çok sayıda ve önemli vaskülarizasyon içerir. Bu benzersiz özellikleri güçlü metabolizma ve enerji harcama dokusunun önemli rolü ile ilişkilendirmek. BAT önce artık mevcut ve yetişkin insanlar 1 önemli bir fizyolojik fonksiyonları sahip olduğu kabul edildi, ancak son zamanlarda PET / BT görüntüleme araştırmalar açık MET hala insan yetişkin 2,3,6-9 olarak sunulur olduğunu göstermiştir. BAT kitlesi ve vücut kitle indeksi arasında ters bir korelasyon (VKİ) çeşitli çalışmalarla belirlenen ve yeniden edildiYüzde çalışmalar fiziksel egzersizler BAT kütlesini artırabilir belirtti. Bu sonuçlar güçlü BAT disfonksiyon sıkıca obezite ve diyabet 2,6,10,11 patolojileri ile ilişkili olduğunu düşündürmektedir. Buna ek olarak, kanıtlarının BAT fonksiyonları kuvvetli biçimde gibi nörodejeneratif hastalıklar ve kanser gibi çeşitli başka 3,7,12,13 patolojileri ile ilişkili olduğunu gösterir. BAT aktivasyonu, termogenez artırmak için bir işlem olup, bu soğuk maruz kalma, egzersiz ve ilaç tedavisi ve gen manipülasyonu 1,14,15 gibi çeşitli koşullar altında elde edilebilir. Soğuğa maruz kalma ve norepinefrin tedavi BAT etkinleştirmek için en çok kullanılan yöntemlerdir. Bu tür deride thermoreceptors gibi çeşitli mekanizmalarla hissedilen edilebilir, soğuk, sempatik sinirleri uyarır ve BAT norepinefrin (NE) salınımına yol açar. Serbest NE UCP-1 normal vücut ısısını korumak için termogenezi başlatmak için tetikler. Bu Conditi Altındaüzerinde, glukoz alımı de MET 1,16,17 artan metabolizma için daha fazla karbon kaynağı temin etmek üzere artar. 18F-FDG PET görüntüleme etiketlenmiş glukoz alımı insan çalışmalarında 6 soğuk koşullarda arttığını doğruladı. Optik görüntüleme açısından, BAT, ideal bir hedeftir. Interskapular BAT gibi karaciğer, kalp ve mide gibi büyük organlardan uzakta yer alan farelerde eşsiz bir konuma sahiptir. Bu nedenle, bu büyük organlarından karıştırma sinyali önemsiz (Şekil 1a) &#39;dir. Bu arada, interskapular BAT sığ yeri daha sinyalleri algılama kamera tarafından yakalanmasını sağlar. Ayrıca, BAT belirli alanlarda ışık sinyali sınırlayan bir konsantre kitle organdır. Ayrıca, BAT benzersiz üçgen fiziksel şekli diğer dokularda (Şekil 1a) ayırt kolaylaştırır. Çerenkov lüminesans görüntüleme (CLI), yeni ortaya çıkan bir molBu 18 F ve orta 131. ben Radyonüklidlerin çürüme - ecular görüntüleme teknolojisi 18-26, + ve üretilen lüminesans sürdürür. Yüklü parçacık (+ gibi ve -) bu orta 18-20 seyahatleri sırasında molekülleri polarizes ve polarize moleküller tekrar dengeye dinlenmek zaman parlaklık / ışık yayılır. Yayılan lüminesans Çerenkov Lüminesans (CL) denir. CL eşsiz spektral özellikleri onun ultraviyole (UV) boyunca geniş spektrumlu ve görünür spektrum 18-20 ve yoğunluğu ve dalga boyu (λ 2) karesine yılları arasındaki ters korelasyon vardır. Yayılan ışığın Hem UV ve görünür aralıkları farklı uygulamalar için kullanılabilir. Daha uzun dalga boyunda yayılan ışık olabilirken Çerenkov lüminesans UV kısmı, kafes luciferase 21 in vivo fotoaktivasyon için uygulanmıştırin vivo olarak optik görüntüleme 18,27-31 için de kullanılır. Küçük hayvan çalışmaları için, bir optik görüntüleme sistemi ile CLI görüntüleme hızlı ve PET daha maliyetli olduğunu. Ayrıca, CLI yüksek verimlilik kapasitesine sahip bir görüntüleme sistemi ile yüksek verimli tarama teknikleri uygulanabilir. Bu teknolojinin avantajları ve dezavantajları çeşitli incelemelerde 25,32,33 tartışılmıştır. CLI 3D tomografi yoğun çeşitli gruplar 28,34-37 çalışılmıştır ve endoskopik görüntüleme ve intraoperatif görüntüleme için CLI uygulamaları da başarıyla 30,38 farelerde gösterilmiştir. Buna ek olarak, Spinelli ve Thorek ve ark. CLI görüntüleme klinik uygulamalar 39, 40 için bir potansiyele sahiptir ve böylece bu teknoloji, insan deneklere uygulanabilir olduğunu göstermiştir. İnsanlarda BAT yeniden keşfetme sürecinde, PET görüntüleri açıkça belirtti18 F-FDG önemli miktarda belirli koşullar 2,3,6 altında BAT birikmiş. Ayrıca fareler ile PET görüntüleme da şüphesiz BAT 18 F-FDG 41 42 ile vurgulanır olabileceğini gösterdi. Bu yazıda, 18 F-FDG yayılan Çerenkov ışıldama bir optik görüntüleme sistemi kullanılarak küçük hayvanlarda görüntüleme BAT için kullanılabilir nasıl gösterilmektedir. Bizim yaklaşım, küçük hayvanlar için BAT görüntüleme, hızlı, ucuz ve kolay bir yöntem sağlar. Bu teknik, özellikle PET tesisleri olmadan laboratuvarlar için, 18 F-FDG PET görüntüleme için alternatif bir yöntem olarak kullanılabilir.

<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.

Şekil 1&#39;de, interskapular BAT (Şekil 1a) tüm zaman noktalarında (30, 60, 120 dk) vurgulanmış ve BAT ve referans alanı arasındaki kontrast kolayca (Şekil 1b) görülebilir. Özellikle, BAT görüntünün kontur yakından bir üçgen konturu vardır onun fiziksel görünümünü yansıtıyor. BAT ve referans bölgesi arasında sinyal oranı 2,37, 2,49 ve 2.53 kat 30, 60, ve enjeksiyon (Şekil 1a) sonra 120 dakika idi. Adım adım diseksiyonu deneyde, interskapular yerinde sinyalin% 85 BAT (Şekil 2) çıkmıştı. Bununla birlikte, muhtemelen hala BAT kalan doku ve kan damarları ve kas dahil diğer komşu dokulardan kaynaklanan BAT, üst kenarının yakınında bulunan bir kalıntı sinyali yoktu. Bu BAT aktivasyon yoluyla yapılabilir bildirilmiştirNorepinefrin (NE) tedavisi ve soğuğa maruz kalma 3,6. İlk olarak, kısa (5 dk) ile izofluran anestezi altında ve NE tedavisiz farelerin, aynı gruptaki NE KKT&#39;li aktivasyonu gözlenmiştir. Veriler NE tedavisi (Şekil 3a) duruma göre daha NE-tedavi edilen durumun (1.23 kat) altında önemli ölçüde daha yüksek bir sinyal gösterdi CLI. Insan çalışmalarında, PET görüntüleme soğuğa maruz altında konular oda sıcaklığında 6 olanlardan daha BAT çok daha yüksek 18 F-FDG tutulumu olduğunu gösterdi. Bu farenin çalışmada, 18F FDG alımında bir% 39 artış, soğuğa maruz kalmaktan (Şekil 3b) ile tedavi edilen hayvanların BAT gözlenmiştir. Farelerde, BAT aktivite farklı anestezi etkilenmiş olabilir 3,41 rejimleri. Örneğin, BAT 18 F-FDG tutulumu oldukça ketamin 41 ile anestezi bir saat sonra azalabilir. 18 F-FDG uptak KarşılaştırılmasıKısa (izofluran ile 5 dakika) ve uzun rejimler anestezi uygulanmıştır (ketamin / ksilazin 70 dakika), 18 C-MET FDG alımında% 54 azalma altında farelerin aynı grupta e (ketamin / ksilazin ile anestezi grupta gözlenmiştir Şekil 3c). İyi hem içeren (örneğin, mitokondriya, kan ve sitokrom c hemoglobin gibi) proteinleri önemli bir ışık emilimine yol açabildiği bilinmektedir ve bu BAT 1 bol kan damarlarının CLI spektrumunu ve spektral değişiklik beklenmektedir BAT alanından şekil diğer bölgelerden farklı olacak. Makul, spektral karışmama teknikleri bize iki CLI spektrumları ayırmak için izin verir. Şekil 4a, belirli bir alan yakın saf ortam içinde 18 F emisyon spektrumunu, CLI andıran bileşen # 1 (Unmix # 1) ve karşılık gelen tayfı (Şekil 4d&#39;de, mavi çizgi) ile karıştırılmamış görüntüden vurgulanmış intensity ters dalga boyu 18,20 karesi ile ilişkilidir. Bu veriler, Unmix 1. Çok derinliklerde muhtemelen bir spesifik CLI sinyali, cilt 18 gibi F FDG birikimi temsil ettiğini göstermektedir. Karıştırılmamış 2. spektrumun (kırmızı çizgi) zirve sinyali BAT olduğunu düşündüren, yaklaşık 640 nm oldu. Daha uzun dalga boyunda yayılan ışığın dokuya girişin gösteren tepe noktasına (Resim 4 kırmızı çizgi) ulaştıktan sonra İlginç bir şekilde, daha kısa CLI 640 nm yoğunluğunun önemli bir zayıflama aksine, yoğunluğu dramatik bir azalma gözlenmedi. Çokspektrumlu Çerenkov lüminesans tomografi (msCLT) 3 boyutlu rekonstrüksiyon için kullanılmıştır. msCLT önce Kuo ve ark. 28,43 tarafından rapor edilmiş ve dar bant geçiş filtresi (&gt; 5 filtreler) bir dizi ile elde edilen 2 boyutlu düzlemsel bir görüntü seti inşa edilmiştir. Yeniden 3D görüntüler coregist vardıryapısı ışıktan oluşturulan yüzey tomografi ile çevrelenmiş ve görüntüleri CLI sinyalin bir kısmının interskapular BAT (Şekil 5) kökenli olduğunu ortaya koymaktadır. Dikkate değer, koronal görüntü (Şekil 5a) açıkça yakından Şekil 5e gösterilen BAT üçgen kontur benzer BAT iki lobunu özetliyor. <img alt="Şekil 1" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51790/51790fig1highres.jpg" width="500" /> Şekil 1: Bir fare interskapular BAT (mavi ok) (a) Üçgen kontur; (Solda), BAT, beyaz yağ dokusu ile kaplıdır, ve (sağ) BAT maruz kalmaktadır. (B) CLI 30 fare görüntüleri ve 18 F-FDG (280 uCi) intravenöz enjeksiyon sonrası 60 dk. Görüntüleri net BAT kontur anahat. (C) inte CLI sinyalinin kantitatif analizirscapular BAT alanı ve referans bölge. Referans 42 dan yeniden yazdırın. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51790/51790fig1highres.jpg" target="_blank">, bu rakamın büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 2" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51790/51790fig2highres.jpg" width="500" /> Şekil 2: (a) (sol) ve sonra (sağ) BAT sökülmeden önce farelerin Temsilcisi görüntüler. (B) Kantitasyonu&gt;% 85 CLI BAT kökenli olduğunu gösterir. Referans 42 dan yeniden yazdırın. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51790/51790fig2highres.jpg" target="_blank">, bu rakamın büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 3," fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51790/51790fig3highres.jpg" width="500" /> Şekil 3:(A) (sol) ve kısa izofluran anestezi altında (sağda) KD uyarı olmaksızın farelerin BAT Temsilcisi CLI görüntüler. (B) (her bir grup için n = 4), (a) ve iki grup CLI sinyallerin nicel analizi. (C) (sol) ve kısa izofluran anestezi altında (sağda) soğuk uyarı olmaksızın farelerin BAT Temsilcisi CLI görüntüler. (D) (e) &#39;de gösterilen iki grup CLI sinyallerin kantitatif analizi (n = 3 - her bir grup için 4). (E) Temsilcisi CLI (solda) kısa izofluran anestezisi (5 dk) altında 18 F-FDG enjeksiyonu sonrası 60 dakika BAT görüntüleri ve ketamin / ksilazin anestezi (70 dk) (sağ). (Her grupta n = 4) (f) ve (g) &#39;de gösterilen iki grup CLI sinyallerin nicel analizi. Referans 42. Reprint <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51790/51790fig3highres.jpg" target="_blank">Plea</a>se, bu rakamın büyük bir versiyonunu görmek için buraya tıklayınız. <img alt="Şekil 4" fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51790/51790fig4highres.jpg" width="500" /> Şekil 4:. Belirsiz CLI ve BAT CLI için Spektral karışmama (a) Unmix # 1 18 F-FDG adlı belirsiz CLI sinyali (bu görüntü için karışmamış spektrum d (gösterilir) bütün vücuda dağılır olduğunu gösterir (mavi çizgi )). (B) Unmix 2. interskapular yerinde CLI çoğunluğu (karışmamış spektrum d (gösterilir) (kırmızı çizgi)) BAT olduğunu gösterir. CLI tepe 640 nm civarındadır. (C) Unmix # 1 ve # 2 Birleştirilmiş görüntü. (D) Unmix # 1 ve # 2 CLI spektrumları. Referans 42 dan yeniden yazdırın. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51790/51790fig4highres.jpg" target="_blank">, bu rakamın büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> &lt;/ P&gt; <img alt="Şekil 5," fo:content-width="5in" src="/files/ftp_upload/51790/51790fig5highres.jpg" width="500" /> Şekil 5: Multispektral Çerenkov ışıldama tomografi (a - d) görüntülerin 3 boyutlu rekonstrüksiyon.. Interskapular BAT koronal (a) sagital (b) &#39;de görüldüğü ve transvers (c) incelemeler, aynı zamanda 3D görüntü (d) olabilir; (E) Fiziksel BAT şekli yeniden yapılandırılan görüntülerin ile ilişkilidir (mavi ok) gösterilir. Yeniden yazdırın ve referans 42&#39;den adapte. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/51790/51790fig5highres.jpg" target="_blank">, bu rakamın büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayınız.</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.

Interskapular kahverengi adipoz dokuda arasında Çerenkov Lüminesans Görüntüleme

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 Görüntüleme.  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.

Kanser Tedavisi İzleme Cerenkov Lüminesans Görüntüleme (CLI)

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

Tıp

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.

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

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.

Kardiyoplejik Tutuklanma ile Miyokard Çarpıcı İlişkili sıçan İzole Kalp Modeli

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.

Yağ Dokusu Depolarında içine Nakli Enkapsülasyon termojenik Preadipositler

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.

İnsan yağ dokusu mikrovasküler işlevini kullanarak Videomicroscopy değerlendirilmesi

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.

Akış Sitometresi kullanarak insan yağ dokusu içinde bağışıklık hücreleri karakterizasyonu

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.

Yağ dokusundan elde edilen Stromal vasküler kesir için potansiyel kıkırdak rejenerasyon üreten klinik protokol

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.

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

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.

Inguinal Subkutan Beyaz Yağ Dokusu (ISWAT) Transplantasyon Modeli Murine Adacıkları

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.

Epididim Beyaz Yağ Dokusu Kullanılarak Yağ Kaplı Adacık Nakli

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