Name: functional imaging of brown fat in mice with 18f-fdg micro-pet/ct
Uploaded: 2012-11-23T12:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Functional Imaging of Brown Fat in Mice with 18F-FDG micro-PET/CT at JoVE.com

Gli autori desiderano ringraziare Laura Diaz, Kevin Phillips, Willa A. Hsueh, e il re C. Li per il loro sostegno utili osservazioni e tecnico per lo sviluppo di questo metodo.

1. Animal Preparazione e trattamento a freddo <ol><li> Individuare e ispezionare una stanza fredda 4 ° C, che è stato approvato per l&#39;alloggiamento di topi di laboratorio. </li><li> Pre-chill gabbie per gli animali durante la notte in cella. Le gabbie sono assemblate senza mangime e le lettiere, ma con una bottiglia d&#39;acqua. </li><li> Al mattino del giorno sperimentale, topi posto uno per uno in ciascuna delle pre-raffreddate gabbie a intervalli di 30 min. Ogni topo singolarmente in gabbia dovrebbe stare in ...

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

In questo studio un metodo di imaging micro-PET/CT-based è stato sviluppato per rilevare attività BAT in topi adulti che richiede soltanto un trattamento a freddo e una iniezione di commercialmente disponibile 18 F-FDG. L&#39;intera procedura può essere fatto in un giorno dopo un trattamento e sequenza di immagini che parte ogni 30 minuti fino a quando tutti gli animali vengono trattati e ripreso. Nelle condizioni sperimentali descritte, un totale di 10 topi (o due gruppi di 5 topi) possono essere testati ...

<table border="1"><tbody><tr><td> Nome del reagente </td><td> Azienda </td><td> Numero di catalogo </td><td> Commenti (opzionale) </td></tr><tr><td> Micro-PET/CT Imaging System </td><td> Siemens Medical Solutions USA, Inc. </td><td> Inveon dedicato PET e di sistema Inveon multimodalità CT / SPECT del sistema (inserito) </td><td></td></tr><tr><td> Propranolol </td><td> Sigma </td><td> P0884 </td><td></td></tr><tr><td> BRL 37344 </td><td> Sigma </td><td> B169 </td><td></td></tr><tr><td> 18 F-FDG </td><td> Cyclotope Inc. </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Mice C57BL/6J Maschio </td><td> Jackson Laboratory </td><td> 000664 </td><td> 3-4 mesi vecchio </td></tr></tbody></table>

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

Tessuto adiposo bruno (BAT) si differenzia dal tessuto adiposo bianco (WAT) per la sua posizione discreta e un colore marrone-rosso a causa della vascolarizzazione ricca e alta densità di mitocondri. BAT svolge un ruolo importante nel dispendio energetico e non brividi termogenesi nei mammiferi neonati e gli adulti 1. BAT-mediata termogenesi è altamente regolata dal sistema nervoso simpatico, prevalentemente attraverso i recettori adrenergici β 2, 3. Recenti studi hanno dimostrato che le attività BAT negli adulti umani sono negativamente correlati con l&#39;indice di massa corporea (BMI) e altri parametri diabetici 4-6. BAT è stato quindi proposto come un potenziale bersaglio per la terapia anti-obesity/anti-diabetes focalizzazione sulla modulazione di bilancio energetico 6-8. Mentre diverse freddi sfida basati tomografia a emissione di positroni (PET) sono stabiliti metodi per rilevare BAT 9-13 umana, non vi è essenzialmente alcun protocollo standard per l&#39;imaging e quantificazione delle BAT in modelli animali di piccole dimensioni come i topi. Qui descriviamo un robusto PET / CT metodo di imaging per la valutazione funzionale della BAT nei topi. In breve, i topi adulti C57BL/6J sono stati trattati a freddo in condizioni di digiuno per una durata di 4 ore prima di aver ricevuto una dose di 18 F-Fluorodeoxyglucose (FDG). I topi sono stati rimasta al freddo per una ulteriore ora dopo l&#39;iniezione FDG, e poi scansionato con un piccolo animale sistema dedicato micro-PET/CT. Le immagini PET acquisite erano co-registrate con le immagini TC per i riferimenti anatomici e analizzati per la captazione di FDG nella zona BAT interscapolare per presentare l&#39;attività BAT. Questo trattamento standardizzato freddo e protocollo di imaging è stato convalidato attraverso attività BAT test durante interventi farmacologici, per esempio, l&#39;attivazione BAT soppressa dal trattamento di β-adrenergico antagonista propranololo 14, 15, o l&#39;attivazione BAT potenziata β3 agonisti BRL37344 16. Il metodo described qui può essere applicato per lo screening per i farmaci / composti che modulano l&#39;attività BAT, o per identificare i geni / pathways che sono coinvolti nello sviluppo BAT e regolazione in vari studi preclinici e di base.

Un esempio di imaging micro-PET/CT di BAT mouse viene mostrato in Figura 1. Mentre l&#39;imaging CT fornisce informazioni anatomiche, il PET codifica la distribuzione e la quantità di 18 F-FDG tutto il corpo. Questi dati di imaging possono essere visualizzati separatamente (1A e 1B), fusa (1C), o risultare in una funzione 3D come proiezione massima intensità (MIP, 1D). Con l&#39;aiuto di uno strumento di imaging 3D, un volume di interesse (VOI), qui la regione interscapolare BAT (indicato d...

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

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

Un metodo di imaging funzionale di tessuto adiposo bruno topo (BAT) è descritto in cui freddo stimolato l&#39;assorbimento di 18F-fluorodesossiglucosio (FDG) in BAT è non invasivo valutata con un protocollo standardizzato micro-PET/CT. Questo metodo è robusto e sensibile per rilevare le differenze nelle attività BAT in modelli murini.

Imaging funzionale del grasso bruno nei topi con FDG micro-PET/CT

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

Research

JoVE Journal

Biology

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

Light/dark Transition Test for Mice

Luce / buio test di transizione per i Topi

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

Ricerca

Biologia

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

Etichettatura hESC e hMSCs con nanoparticelle di ossido di ferro per i non-invasiva in vivo inseguimento con la RM

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

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

Etichettatura Cellule staminali con le tinture fluorescenti per la rilevazione non invasiva con Optical Imaging

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

Functional Imaging with Reinforcement, Eyetracking, and Physiological Monitoring

Imaging funzionale con rinforzo, eyetracking e monitoraggio fisiologico

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

Elevated Plus Maze for Mice

Elevata Maze Plus per topi

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

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

Assemblaggio, carico, allineamento e di una cella analitica del campione Ultracentrifuga

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

Techniques for Imaging Ca2+ Signaling in Human Sperm

Techniques for Imaging Ca2+ Signaling in Human Sperm

Tecniche di Imaging Ca 2 + Segnalazione di sperma umano

Fluorescence microscopy of cells loaded with fluorescent, Ca2+-sensitive dyes is used for measurement of spatial and temporal aspects of Ca2+ signaling in ...

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

Un metodo alternant al tradizionale modello della NASA arti posteriori di scarico in topi

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

Mapping the After-effects of Theta Burst Stimulation on the Human Auditory Cortex with Functional Imaging

Mappatura delle postumi di Theta Burst stimolazione sulla corteccia uditiva umana con imaging funzionale

Auditory cortex pertains to the processing of sound, which is at the basis of speech or music-related processing1. However, despite considerable recent ...

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

Imaging ottico basato su fotodiodi per la registrazione di dinamiche di rete con risoluzione a singolo neurone in invertebrati non transgenici

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