Name: visualization and quantification of brown and beige adipose tissues in mice using [18f]fdg micro-pet/mr imaging
Uploaded: 2021-07-01T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Visualization and Quantification of Brown and Beige Adipose Tissues in Mice using [18F]FDG Micro-PET/MR Imaging at JoVE.com

نشكر دعم المؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين (NSFC) - صندوق العلماء الشباب الممتاز (هونغ كونغ وماكاو) (81922079) ، وصندوق البحوث العام لمجلس هونغ كونغ للمنح البحثية (GRF 17121520 و 17123419) ، وصندوق البحوث التعاوني لمجلس هونغ كونغ للمنح البحثية (CRF C7018-14E) لتجارب التصوير على الحيوانات الصغيرة.

يتبع البروتوكول الموضح أدناه إرشادات رعاية الحيوان لجامعة هونغ كونغ. كانت الحيوانات المستخدمة في الدراسة من الفئران C57BL / 6J البالغة من العمر 8 أسابيع.
1. العمليات الجراحية للحيوانات والتحدي البارد
<ol><li>إجراء تشريح BAT (iBAT) بين الكتفات.<ol>
<li>تخدير الفئران عن طريق الحقن داخل الصف...

<ol>
	<li>Rosen, E. D., Spiegelman, B. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=What+we+talk+about+when+we+talk+about+fat.">What we talk about when we talk about fat.</a> Cell. 156 (1-2), 20-44 (2014).</li><li>Cannon, B., Brown 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=adipose+tissue:+function+and+physiological+significance.">adipose tissue: function and physiological significance.</a> Physiological Review. 84 (1), 277-359 (2004).</li><li>Jal Wu, ., 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=Beige+adipocytes+are+a+distinct+type+of+thermogenic+fat+cell+in+mouse+and.">Beige adipocytes are a distinct type of thermogenic fat cell in mouse and.</a> 150 (2), 366-376 (2012).</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=Activation+of+human+brown+adipose+tissue+by+a+beta3-adrenergic+receptor+agonist.">Activation of human brown adipose tissue by a beta3-adrenergic receptor agonist.</a> Cell Metabolism. 21 (1), 33-38 (2015).</li><li>Ishibashi, J., 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=Beige+can+be+slimming.">Beige can be slimming.</a> Science. 328 (5982), 1113-1114 (2010).</li><li>Jal Schulz, 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=Brown-fat+paucity+due+to+impaired+BMP+signalling+induces+compensatory+browning+of+white+fat.">Brown-fat paucity due to impaired BMP signalling induces compensatory browning of white fat.</a> Nature. 495 (7441), 379-383 (2013).</li><li>Pal Cohen, ., 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=Ablation+of+PRDM16+and+beige+adipose+causes+metabolic+dysfunction+and+a+subcutaneous+to+visceral+fat+switch.">Ablation of PRDM16 and beige adipose causes metabolic dysfunction and a subcutaneous to visceral fat switch.</a> Cell. 156 (1-2), 304-316 (2014).</li><li>Mal Cypess, 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=Identification+and+importance+of+brown+adipose+tissue+in+adult+humans.">Identification and importance of brown adipose tissue in adult humans.</a> New England Journal of Medicine. 360 (15), 1509-1517 (2009).</li><li>Aal vander Lans, 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=Cold+acclimation+recruits+human+brown+fat+and+increases+nonshivering+thermogenesis.">Cold acclimation recruits human brown fat and increases nonshivering thermogenesis.</a> Journal of Clinical Investigation. 123 (8), 3395-3403 (2013).</li><li>Jal Hanssen, 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=Short-term+cold+acclimation+improves+insulin+sensitivity+in+patients+with+type+2+diabetes+mellitus.">Short-term cold acclimation improves insulin sensitivity in patients with type 2 diabetes mellitus.</a> Nature Medicine. 21 (8), 863-865 (2015).</li><li>Wang, X., Minze, L. J., Shi, Z. Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+imaging+of+brown+fat+in+mice+with+18F-FDG+micro-PET/CT.">Functional imaging of brown fat in mice with 18F-FDG micro-PET/CT.</a> Journal of Visualized Experiments: JoVE. 69, (2012).</li><li>Greenwood, H. E., Nyitrai, Z., Mocsai, G., Hobor, S., Witney, T. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-throughput+PET/CT+imaging+using+a+multiple-mouse+imaging+system.">High-throughput PET/CT imaging using a multiple-mouse imaging system.</a> Journal of Nuclear Medicine: Official Publication, Scoiety of Nuclear Medicine. 61 (2), 292-297 (2020).</li><li>Carter, L. M., Henry, K. E., Platzman, A., Lewis, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=3D-printable+platform+for+high-throughput+small-animal+imaging.">3D-printable platform for high-throughput small-animal imaging.</a> Journal of Nuclear Medicine: Official Publication, Scoiety of Nuclear Medicine. 61 (11), 1691-1692 (2020).</li><li>Jal Andersson, ., 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=Estimating+the+cold-induced+brown+adipose+tissue+glucose+uptake+rate+measured+by+(18)F-FDG+PET+using+infrared+thermography+and+water-fat+separated+MRI.">Estimating the cold-induced brown adipose tissue glucose uptake rate measured by (18)F-FDG PET using infrared thermography and water-fat separated MRI.</a> Scientific Reports. 9 (18), 12358 (2019).</li><li>Eal Lundstrom, ., 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=Brown+adipose+tissue+estimated+with+the+magnetic+resonance+imaging+fat+fraction+is+associated+with+glucose+metabolism+in+adolescents.">Brown adipose tissue estimated with the magnetic resonance imaging fat fraction is associated with glucose metabolism in adolescents.</a> Pediatric Obesity. 14 (9), (2019).</li><li>Eal Lundstrom, ., 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=Magnetic+resonance+imaging+cooling-reheating+protocol+indicates+decreased+fat+fraction+via+lipid+consumption+in+suspected+brown+adipose+tissue.">Magnetic resonance imaging cooling-reheating protocol indicates decreased fat fraction via lipid consumption in suspected brown adipose tissue.</a> PLoS One. 10 (4), 0126705 (2015).</li><li>Nakamura, Y., Yanagawa, Y., Morrison, S. F., Nakamura, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Medullary+reticular+neurons+mediate+neuropeptide+Y-induced+metabolic+inhibition+and+mastication.">Medullary reticular neurons mediate neuropeptide Y-induced metabolic inhibition and mastication.</a> Cell Metabolism. 25 (2), 322-334 (2017).</li><li>Jal Fueger, B., 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> Journal of Nuclear Medicine: Official Publication, Scoiety of Nuclear Medicine. 47 (6), 999-1006 (2006).</li><li>Vines, D. C., Green, D. E., Kudo, G., Keller, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+mouse+tail-vein+injections+both+qualitatively+and+quantitatively+on+small-animal+PET+tail+scans.">Evaluation of mouse tail-vein injections both qualitatively and quantitatively on small-animal PET tail scans.</a> Journal of Nuclear Medicine Technology. 39 (4), 264-270 (2011).</li></ol>

في هذه الدراسة ، تم وصف التصوير القائم على PET / MR وتحديد كمية الأنسجة الدهنية الوظيفية البنية والبيج في الحيوانات الصغيرة. تستخدم هذه الطريقة نظير الجلوكوز غير القابل للاستقلاب [18F] FDG كعلامة حيوية للتصوير لتحديد الأنسجة الدهنية ذات الطلب العالي على الجلوكوز بطريقة غير جراحية. يوفر ال...

استجابة للاحتياجات الغذائية المتغيرة، تعمل الأنسجة الدهنية كمخزن مؤقت للطاقة لاعتماد إما تخزين الدهون أو وضع التعبئة لتلبية احتياجات الجسم1. علاوة على ذلك ، تلعب الأنسجة الدهنية أيضا وظيفة رئيسية في التنظيم الحراري ، من خلال عملية تسمى توليد الحرارة غير المرتعشة ، وتسمى أيضا التوليد الحراري الاختياري. ويتحقق ذلك عادة عن طريق النسيج الدهني البني (BAT) ، الذي يعبر عن مستوى وفير من بروتين غشاء الميتوكوندريا غير المقترن 1 (UCP1). كحامل بروتون ، يولد UCP1 الحرارة عن طريق فصل نقل البروتون وإنتاج ATP 2. عند التحفيز البارد ، يتم تشغيل توليد الحرارة في BAT عن طريق تنشيط الجهاز العصبي الودي (SNS) ، يليه إطلاق النورادرينالين (NE). يرتبط NE بالمستقبلات الأدرينالية β3 ويؤدي إلى ارتفاع AMP الدوري داخل الخلايا (cAMP). ونتيجة لذلك، فإن المشاركة المعتمدة على cAMP/PKA ل CREB (بروتين ربط عنصر استجابة cAMP) تحفز نسخ Ucp1 عن طريق الربط المباشر على عناصر استجابة CREB (CRE)2. بالإضافة إلى BAT ، توجد الخلايا الشحمية الشبيهة باللون البني أيضا داخل الأنسجة الدهنية البيضاء وبالتالي تسمى الخلايا البيج أو البني في الأبيض1,3. استجابة لمحفزات محددة (مثل البرد) ، يتم إعادة تشكيل هذه الخلايا البيج الهادئة لإظهار ميزات متعددة تشبه اللون البني ، بما في ذلك قطرات الدهون متعددة المواقع ، والميتوكوندريا المعبأة بكثافة ، وتعبير UCP1 المعزز 3,4,5.
أظهرت الدراسات التي أجريت على الحيوانات أن الخلايا الشحمية البنية والبيج تمتلك فوائد استقلابية متعددة تتجاوز تأثيرها في تقليل الدهون ، بما في ذلك تحسس الأنسولين ، وخفض الدهون ، ومكافحة الالتهاب ، ومكافحة تصلب الشرايين6,7. في البشر ، ترتبط كمية الدهون البيج / البني عكسيا بالعمر ومؤشر مقاومة الأنسولين واضطرابات القلب والتمثيل الغذائي 8. علاوة على ذلك ، فإن تنشيط الخلايا الشحمية البيج / البني في البشر إما عن طريق التأقلم البارد أو ناهض مستقبلات الأدرينالية β3 يمنح الحماية ضد سلسلة من الاضطرابات الأيضية4،9،10. تشير هذه الأدلة مجتمعة إلى أن تحريض الأنسجة الدهنية البنية والبيج هو استراتيجية علاجية محتملة لإدارة السمنة ومضاعفاتها الطبية ذات الصلة8.
ومن المثير للاهتمام أنه على الرغم من أنها تشترك في وظيفة مماثلة، فإن الخلايا الشحمية البيج والبني الكلاسيكي مشتقة من سلائف مختلفة ويتم تنشيطها بواسطة آليات متداخلة ولكنها متميزة1. لذلك ، في الجسم الحي التصوير والقياس الكمي للخلايا الشحمية البنية والبيج ضرورية لتحقيق فهم أفضل للتحكم الجزيئي لهذه الأنسجة الدهنية. في الوقت الحالي، لا يزال التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني (PET) 18F-fluorodeoxyglucose ([18F]FDG) جنبا إلى جنب مع التصوير المقطعي المحوسب (CT) هو المعيار الذهبي لتوصيف الخلايا البنية والبيج المولدة للحرارة في الدراسات السريرية8. يستخدم التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) مجالات مغناطيسية قوية ونبضات ترددات الراديو لإنتاج هياكل تشريحية مفصلة. بالمقارنة مع التصوير المقطعي المحوسب ، يولد التصوير بالرنين المغناطيسي صورا للأعضاء والأنسجة الرخوة بدقة أعلى. يتم توفير بروتوكول هنا للتصور والقياس الكمي للدهون البنية والبيج الوظيفية في نماذج الفئران بعد التأقلم مع التعرض للبرد ، وهي طريقة شائعة وأكثر موثوقية للحث على التحمير الدهني. يمكن تطبيق هذه الطريقة لتوصيف مستودعات الدهون الحرارية في نماذج حيوانية صغيرة بدقة عالية.

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

visualization and quantification of brown and beige adipose tissues in mice using [18f]fdg micro-pet/mr imaging

يتم التعرف الآن على الخلايا الشحمية البنية والبيج كأهداف علاجية محتملة للسمنة ومتلازمات التمثيل الغذائي. تعد طرق التصوير الجزيئي غير الغازية ضرورية لتوفير رؤى مهمة حول مستودعات الدهون الحرارية هذه. هنا ، يقدم البروتوكول طريقة قائمة على التصوير بالأشعة فوق البنفسجية / التصوير بالرنين المغناطيسي لتقييم نشاط الخلايا الشحمية البنية البنية والبيج في الأنسجة الدهنية البنية بين الكتفين (iBAT) والأنسجة الدهنية البيضاء الإربية تحت الجلد (iWAT). تم تحقيق التصور والقياس الكمي لمستودعات الدهون الحرارية باستخدام [18F] FDG ، وهو تناظري الجلوكوز غير القابل للاستقلاب ، باعتباره المقتفي الإشعاعي ، عند دمجه مع المعلومات التشريحية الدقيقة التي يوفرها التصوير بالرنين المغناطيسي. تم إجراء التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني / التصوير بالرنين المغناطيسي بعد 7 أيام من التأقلم البارد وتم إجراء قياس كمية لإشارة [18F] FDG في مستودعات دهنية مختلفة لتقييم التعبئة النسبية للأنسجة الدهنية الحرارية. إزالة iBAT زادت بشكل كبير من امتصاص [18F] FDG في iWAT من الفئران.

خضعت ثلاث مجموعات من الفئران (n = 3 لكل مجموعة) لتصوير micro-PET / MR في هذه الدراسة ، حيث تم إيواؤها إما في الحياد الحراري (30 درجة مئوية) أو الباردة (6 درجات مئوية) لمدة 7 أيام. قامت مجموعة واحدة من الفئران (n = 3) بإزالة iBAT (iBATx) قبل العلاج البارد (الشكل 1A). أدت هذه الطريقة إلى تغيير نشاط ال?...

Watch this Scientific Journal Video about Visualization and Quantification of Brown and Beige Adipose Tissues in Mice using [18F]FDG Micro-PET/MR Imaging at JoVE.com

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

التصوير الوظيفي والقياس الكمي لمستودعات الدهون الحرارية في الفئران باستخدام نهج قائم على التصوير المصغر PET / MR.

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

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

يسمح التصوير بالتصوير بالرنين المغناطيسي PET / MR بإجراء قياسات نوعية وكمية على هذه الخلايا الشحمية البنية والبيج النشطة استقلابيا في الحيوانات الحية بحيث يمكن قياس نشاط هذه الخلايا الشحمية الحرارية المنشأ على أساس وظيفي. الميزة الرئيسية لهذه التقنية هي أنها تسمح بالحصول على والجمع بين التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني والتصوير بالرنين المغناطيسي على نفس الموضوع ، وبالتالي تمكين الحصول الدقيق والمتزامن على الخلايا الشحمية الحرارية في مستودعات مختلفة من الحيوان الصغير. يمكن نقل هذه الطريقة بسهولة إلى أي نظام ما قبل السريري أو تعديلها إلى تنسيق إنتاجية عالية عن طريق التصوير في وقت واحد لفئران متعددة ، وبالتالي زيادة القوة الإحصائية لبيانات التصوير بتكلفة ووقت أقل.لحصاد الأنسجة الدهنية البنية بين الكتفين ، ضع ماوس C57 Black 6 المخدر البالغ من العمر 8 أسابيع على وسادة تسخين وقم بعمل شق 2 سم على طول خط الوسط الظهري. قم بإزالة وسادات iBAT من المنطقة بين الكتف. بعد توقف النزيف ، استخدم مشابك جرح من الفولاذ المقاوم للصدأ 7 ملم لإغلاق الشق.عندما يتم جمع كل iBAT ، قم بإيواء الفئران في وحدة العناية المركزة لمدة 14 يوما. إدارة 5 ملليغرام لكل كيلوغرام ميلوكسيكام للفئران لمدة ستة أيام وإزالة المقاطع بمجرد التئام الجرح. لتمكين عمليات المسح الضوئي بالأشعة المقطعية بالإصدار البوزيتروني المتسلسلة الآلية قبل جلسة التصوير، اضبط مستوى التمييز على 400 إلى 600 كيلوالإلكترون فولت، ووضع الثقة على 1-3، ووقت المسح الضوئي على 20 دقيقة، ونظير الدراسة على F-18 لضبط سير العمل للحصول على PET.للحصول على رنين مغناطيسي مرجح T1 لتصحيح التوهين ، قم بتعيين معلمات Gradient Echo-3D. للحصول على الرنين المغناطيسي المرجح T2 كمرجع تشريحي ، قم بتعيين معلمات Fast-spin Echo 2D. للسماح بإعادة بناء صور PET ، استخدم خوارزمية Tera-Tomo 3D مع ضبط وضع الصدفة على 1-3 ومع ضبط تصحيحات الاضمحلال والوقت الميت والعشوائي والتوهين والتشتت لإنشاء صور بحجم فوكسل إجمالي يبلغ 0.3 ملليمتر مكعب.قبل يوم واحد من بدء دراسة التصوير للتحقق من دقة كمية PET ، ضع معدات الوقاية الشخصية المناسبة واملأ حقنة 5 ملليلتر ب F18-FDG على النحو الموصى به من قبل الشركة المصنعة. استخدم معايرة الجرعة لتسجيل نشاط المحقنة ولاحظ وقت القياس. في البرنامج ، استخدم عائد الاستثمار الإهليلجي المستوفى لرسم حجم الاهتمام على الصورة المعاد بناؤها للمحقنة ومقارنة النشاط المسترد بالقيمة المقاسة باستخدام معايرة الجرعة.في يوم تجربة التصوير ، استخدم الملقط لوضع قارورة مخزون 18F-FDG بعناية خلف درع سطح الطاولة L-block وتخفيف أليكوت من النظائر المشعة في 100 إلى 150 ميكرولتر من المالحة المعقمة إلى تركيز نشاط إجمالي يتراوح من 200 إلى 250 ميكروكوري. ارسم محلول 18F-FDG في حقنة 1 ملليلتر مجهزة بإبرة وقم بقياس النشاط الإشعاعي باستخدام معايرة الجرعة كما هو موضح. سجل وزن الماوس المراد تصويره قبل حقن محلول 18F-FDG في وريد الذيل.لاحظ وقت الحقن والنشاط الإشعاعي المتبقي للمحقنة لتمكين تصحيح الاضمحلال. ثم ضع الماوس مرة أخرى في قفصه لمدة 60 دقيقة. لحساب نشاط 18F-FDG المحقون ، اطرح النشاط في المحقنة قبل الحقن من النشاط الذي تم قياسه بعد الحقن.في نهاية فترة امتصاص النظائر المشعة، قم بتشغيل سخان الهواء لسرير الماوس الخاص بالماسح الضوئي micro-PET/MR. ضع الماوس المخدر الذي حقنه FDG على وسادة تنفسية في سرير الماسح الضوئي وقم بإجراء عرض كشفي لتحديد موضع الماوس. اضبط موضع سرير الماوس بحيث يمكن ملاحظة الجسم بأكمله ، مما يضمن تزامن مركز مجال رؤية التصوير بالرنين المغناطيسي مع مركز الجسم.ضمن اكتساب PET، حدد نطاق المسح الضوئي في الاستحواذ السابق لاستخدام موضع العرض الكشفي وانقر فوق إعداد لنقل سرير الحيوان من MR إلى PET. حدد موافق لبدء فحص PET. سجل جرعة الحقن والوقت الذي تم قياسه قبل وبعد إعطاء 18F-FDG في محرر المستحضرات الصيدلانية الإشعاعية وأدخل وزن الماوس ضمن قائمة معلومات الموضوع.بمجرد اكتمال فحص التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني (PET)، حدد الاستعداد للانتقال إلى التصوير بالرنين المغناطيسي وإكمال جميع عمليات الاستحواذ على التصوير بالرنين المغناطيسي في نافذة قائمة الدراسة. حدد موافق لبدء فحص التصوير بالرنين المغناطيسي. بعد اكتمال سير العمل بأكمله، قم بتقييم جودة صور التصوير بالرنين المغناطيسي التي تم الحصول عليها في برنامج ما بعد المعالجة بإيجاز وانقر فوق الصفحة الرئيسية لنقل سرير الماوس من التصوير بالرنين المغناطيسي إلى الموضع الأصلي.عندما يتم تصوير جميع الفئران، لإعادة بناء البيانات في قائمة الفحص الخام، حدد اكتساب PET لتحميل فحص PET المكتمل وحدد اكتساب MR المرجح T1 للسماح بإنشاء خريطة مادية. ثم استخدم خوارزمية Tera-Tomo 3D لإعادة بناء البيانات كما هو موضح. إن إزالة iBAT قبل المعالجة الباردة يغير نشاط iWAT ، كما هو موضح في الزيادة الملحوظة في امتصاص 18F-FDG التي لوحظت في iWAT بواسطة التصوير المصغر PET / MR.بالإضافة إلى ذلك ، فإن الخلايا الشحمية متعددة المواقع ، والتي يتم ملاحظتها بشكل مميز في الأنسجة الدهنية البيج ، تكون أكثر وضوحا في iWAT من الفئران بعد إزالة iBAT مقارنة بمورفولوجيا الخلايا الشحمية التي لوحظت في iWAT من الحيوانات التي تعمل بشكل صوري. تظهر الفئران المعالجة على البارد والتي تعمل بشكل صوري امتلاء مرتفعا بشكل ملحوظ 18F-FDG في iBAT. تظهر الفئران التي تمت إزالة iBAT قبل العلاج البارد أعلى امتصاص 18F-FDG في iWAT.في الواقع ، يؤدي التعرض للبرد إلى زيادة قدرها سبعة أضعاف في امتصاص 18F-FDG في iBAT للفئران التي تعمل بشكل صوري ، في حين أن إزالة iBAT في الفئران التي يسببها البرد تؤدي إلى زيادة ثمانية أضعاف في امتصاص 18F-FDG مقارنة بالفئران المحايدة حراريا التي لوحظ فيها زيادة متواضعة بمقدار ضعفين. عند محاولة هذا الإجراء ، يعد وضع كل ماوس في نفس الموضع لكل عملية اكتساب PET / MRI أمرا مهما لتحسين تصور وقياس الخلايا الشحمية البنية والبيج في مناطق مختلفة. باستخدام هذه الطريقة وجنبا إلى جنب مع طرق التصوير بالرنين المغناطيسي الأخرى ، مثل الانتشار بالتصوير أو قياس الحرارة ، يمكن أن تبدأ المزيد من الأفكار حول التوزيع المكاني وانتشار الخلايا الشحمية البنية والبيج في الفئران ، والتي يمكن ترجمتها إلى البشر.تسمح هذه الطريقة للباحثين بدراسة وظيفة هذه الخلايا الشحمية البنية والبيج المولدة للحرارة. لذلك ، فهي قوية بشكل خاص عند دراسة المسارات الحرارية غير السريرية حيث لا يتم تغيير تلك العلامات الكلاسيكية أو تنظيمها.

Research

JoVE Journal

Biology

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

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

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

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

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

Visualization and Quantification of Mesenchymal Cell Adipogenic Differentiation Potential with a Lineage Specific Marker

والتصور والتقدير الكمي للخلايا الوسيطة أديبوجينيك التمايز المحتملة مع علامة نسب المحددة

Several dyes are currently available for use in detecting differentiation of mesenchymal cells into adipocytes. Dyes, such as Oil Red O, are cheap, easy ...

Visualization of 3D White Adipose Tissue Structure Using Whole-mount Staining

تصور لهيكل ثلاثي الأبعاد من الأنسجة الدهنية البيضاء باستخدام تلطيخ كل جبل

Adipose tissue is an important metabolic organ with high plasticity and is responsive to environmental stimuli and nutrient status. As such, various ...

Exploring Adipose Tissue Structure by Methylsalicylate Clearing and 3D Imaging

استكشاف بنية الأنسجة الدهنية من ميثيل ساليسيلات المقاصة والتصوير ثلاثي الأبعاد

Obesity is a major worldwide public health issue that increases the risk to develop cardiovascular diseases, type-2 diabetes, and liver diseases. Obesity ...

Preparation of Adipose Progenitor Cells from Mouse Epididymal Adipose Tissues

إعداد الخلايا الدهنية بروجينيتور من ماوس Epididymal الأنسجة الدهنية

Obesity and metabolic disorders such as diabetes, heart disease, and cancer, are all associated with dramatic adipose tissue remodeling. Tissue-resident ...

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

عزل وتمايز الخلايا التمهيدية الأولية البيضاء والبنية من الفئران حديثي الولادة

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

Quantification of Interbacterial Competition using Single-Cell Fluorescence Imaging

القياس الكمي للمنافسة بين البكتيريا باستخدام التصوير الفلوري أحادي الخلية

Interbacterial competition can directly impact the structure and function of microbiomes. This work describes a fluorescence microscopy approach that can ...

Quantitative Determination of De Novo Fatty Acid Synthesis in Brown Adipose Tissue Using Deuterium Oxide

Quantitative Determination of De Novo Fatty Acid Synthesis in Brown Adipose Tissue Using Deuterium Oxide

التحديد الكمي لتخليق دي نوفو الأحماض الدهنية في الأنسجة الدهنية البنية باستخدام أكسيد الديوتيريوم

Fatty acid synthesis is a complex and highly energy demanding metabolic pathway with important functional roles in the control of whole-body metabolic ...

Quantification of Skeletal Muscle Fatty Infiltration via Decellularization

Decellularization-Based Quantification of Skeletal Muscle Fatty Infiltration

Decellularization-Based Quantification of Skeletal Muscle Fatty Infiltration (Video) | JoVE 

القياس الكمي القائم على إزالة الخلايا للتسلل الدهني للعضلات الهيكلية

Fatty infiltration is the accumulation of adipocytes between myofibers in skeletal muscle and is a prominent feature of many myopathies, metabolic ...

Assessment of Acinetobacter Biofilm Formation and Characterization of Biofilms

Quantification, Viability Assessment, and Visualization Strategies for Acinetobacter Biofilms

A Comprehensive Protocol for Acinetobacter Biofilm Quantification, Assessment, and Visualization (Video) | JoVE

القياس الكمي وتقييم الجدوى واستراتيجيات التصور للأغشية الحيوية الراكدة

Acinetobacter causes nosocomial infections and its biofilm formation can contribute to the survival on dry surfaces such as hospital environments. Thus, ...