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

אנו מודים לתמיכת הקרן הלאומית למדעי הטבע של סין (NSFC) - קרן מדענים צעירים מצוינים (הונג קונג ומקאו) (81922079), קרן המחקר של הונג קונג מעניקה קרן מחקר כללית של המועצה (GRF 17121520 17123419), וקרן המחקר של הונג קונג (CRF C7018-14E) לניסויי הדמיה לבעלי חיים קטנים.

הפרוטוקול המתואר להלן עוקב אחר הנחיות הטיפול בבעלי חיים של אוניברסיטת הונג קונג. בעלי החיים ששימשו במחקר היו עכברי C57BL/6J בני 8 שבועות.
1. הליכים כירורגיים בבעלי חיים ואתגר קור
<ol><li>בצעו ניתוח BAT (iBAT) אינטרסקולרי.<ol>
<li>מרדים את העכברים על ידי הזרקה תוך-פריטטונית של קטמין/קסילאזי...

<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>

במחקר זה תוארה הדמיה וכימות מבוססי PET/MR של רקמת שומן חום ובז' תפקודית בבעלי חיים קטנים. שיטה זו משתמשת באנלוגי הגלוקוז שאינו ניתן למטבוליזם [18F]FDG כסמן ביולוגי הדמיה כדי לזהות את רקמות השומן עם ביקוש גבוה לגלוקוז באופן לא פולשני. MR מציע ניגודיות טובה לרקמות רכות ויכול להבדיל טוב יותר בי...

בתגובה לצרכים תזונתיים משתנים, רקמת שומן משמשת מטמון אנרגיה לאמץ או אחסון שומנים בדם או מצב גיוס כדי לענות על הצרכים של הגוף1. יתר על כן, רקמת שומן גם משחק פונקציה מרכזית thermoregulation, באמצעות תהליך הנקרא thermogenesis לא רועד, המכונה גם thermogenesis הפקולטי. זה מושגת בדרך כלל על ידי רקמת השומן החומה (BAT), המבטאת רמה שופעת של חלבון ממברנת המיטוכונדריה uncoupling חלבון 1 (UCP1). כנשא פרוטונים, UCP1 מייצר חום על ידי ניתוק הובלת הפרוטונים וייצור ה- ATP2. עם גירוי קר, thermogenesis ב BAT מוגדר בתנועה על ידי הפעלה של מערכת העצבים הסימפתטית (SNS), ואחריו שחרור של נוראדרנלין (NE). NE נקשר לקולטנים β3 adrenergic ומוביל להעלאת AMP מחזורי תאי (המחנה). כתוצאה מכך, מעורבות תלויתamp/PKA של CREB (חלבון מחייב אלמנט תגובהamp) מגרה שעתוק Ucp1 באמצעות איגוד ישיר על רכיבי תגובת CREB (CRE)2. בנוסף BAT, adipocytes דמוי חום נמצאים גם בתוך רקמת שומן לבן ולכן נקראים בז 'או ברית (חום-לבן) תאים1,3. בתגובה לגירויים ספציפיים (כגון קור), תאי בז' שקטים אלה שופצו כדי להציג תכונות מרובות דמויי חום, כולל טיפות שומנים רב-לשוניות, מיטוכונדריה צפופה, וביטוי UCP1 מוגבר 3,4,5.
מחקרים שנעשו בבעלי חיים הראו כי אדיפוציטים חומים ובז' יש יתרונות מטבוליים מרובים מעבר לאפקט הפחתת השומן שלה, כולל רגישות לאינסולין, להורדת שומנים בדם, אנטי דלקת, ואנטי טרשת עורקים6,7. אצל בני אדם, כמות השומן הבז'/חום מתואמת הפוך עם הגיל, מדד העמידות לאינסולין והפרעות לב-ריאה8. יתר על כן, הפעלה של adipocytes בז '/חום בבני אדם על ידי התאקלמות קרה או אגוניסט קולטן adrenergic β3 מעניק הגנה מפני סדרה של הפרעות מטבוליות4,9,10. פיסות אלה של ראיות באופן קולקטיבי מצביעות על כך אינדוקציה של רקמת שומן חום בז 'היא אסטרטגיה טיפולית פוטנציאלית לניהול השמנת יתר וסיבוכים רפואיים הקשורים אליה8.
מעניין, למרות שהם חולקים פונקציה דומה, adipocytes בז 'וחום קלאסי נגזרים מבשרים שונים ומופעלים על ידי מנגנונים חופפים אך ברורים1. לכן, בהדמיית vivo וכימות של אדיפוציטים חומים ובז 'חיוניים כדי להשיג הבנה טובה יותר של השליטה המולקולרית של רקמות שומן אלה. נכון לעכשיו 18F-fluorodeoxyglucose ([18F]FDG) סריקת טומוגרפיה פליטת פוזיטרונים (PET) בשילוב עם טומוגרפיה ממוחשבת (CT) נשאר תקן הזהב לאפיון של תאים חומים תרמוגניים בז 'במחקרים קליניים8. הדמיית תהודה מגנטית (MRI) משתמשת בשדות מגנטיים רבי עוצמה ובפולסים בתדרי רדיו כדי לייצר מבנים אנטומיים מפורטים. בהשוואה לסריקת CT, MRI מייצר תמונות של איברים ורקמות רכות ברזולוציה גבוהה יותר. להלן פרוטוקול להדמיה וכימות של אדיפוסים חום ובז ' פונקציונליים במודלים של עכבר לאחר התאקלמות לחשיפה לקור, דרך נפוצה ואמינה ביותר לגרום להשחמה בשומן. שיטה זו יכולה להיות מיושמת כדי לאפיין את מחסני שומן thermogenic במודלים בעלי חיים קטנים עם דיוק גבוה.

<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

אדיפוציטים חומים ובז ' מוכרים כיום כמטרות טיפוליות פוטנציאליות להשמנת יתר ותסמונות מטבוליות. שיטות הדמיה מולקולרית לא פולשניות חיוניות כדי לספק תובנות קריטיות על מחסני שומן תרמוגניים אלה. כאן, הפרוטוקול מציג שיטה מבוססת הדמיה PET / MR כדי להעריך את הפעילות של אדיפוציטים חומים בז 'ברקמת שומן חום interscapular עכבר (iBAT) ורקמת שומן לבן תת עורית מפשעתית (iWAT). הדמיה וכימות של מחסני השומן התרמוגניים הושגו באמצעות [18F]FDG, אנלוגי הגלוקוז שאינו ניתן למטבוליזם, כמכשיר הרדיו, בשילוב עם המידע האנטומי המדויק שסופק על ידי הדמיית MR. הדמיית PET/MR נערכה 7 ימים לאחר התאקלמות קרה וכמות של [18F]FDG אות במחסני שומן שונים נערכה כדי להעריך את הגיוס היחסי של רקמות שומן תרמוגניות. הסרת iBAT הגדילה באופן משמעותי את ספיגת הקור [18F]FDG ב- iWAT של העכברים.

שלוש קבוצות של עכברים (n = 3 לכל קבוצה) עברו הדמיה מיקרו-PET / MR במחקר זה, שם הם שוכנו בתרמונוטרליות (30 מעלות צלזיוס) או בקור (6 °F) במשך 7 ימים. קבוצה אחת של עכברים (n = 3) הסירה את ה-iBAT שלהם (iBATx) לפני הטיפול הקר (איור 1A). שיטה זו הובילה לשינוי בפעילות רקמת השומן הלבנה בכל שלושת העכברים. בפ...

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

הדמיה פונקציונלית וכמות של מחסני שומן תרמוגניים בעכברים באמצעות גישה מבוססת הדמיה מיקרו-PET /MR.

הדמיה וכימות של רקמות שומן חום ובז' בעכברים באמצעות [18F]FDG מיקרו-PET/MR הדמיה

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

הדמיית PET/MR מאפשרת הן מדידות איכותיות והן מדידות כמותיות על אדיפוציטים חומים ובז ' פעילים מטבולית אלה בבעלי חיים, כך שניתן למדוד את הפעילות של מה שמכונה אדיפוציטים תרמוגניים אלה על בסיס פונקציונלי. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא שהיא מאפשרת רכישה ושילוב של סריקות PET ו- MRI באותו נושא, ובכך מאפשרת רכישה מדויקת ובו זמנית של אדיפוציטים תרמוגניים במחסנים שונים של החיה הקטנה. שיטה זו יכולה להיות מועברת בקלות לכל מערכת פרה-קלינית או שונה לפורמט תפוקה גבוהה על ידי הדמיה בו זמנית של עכברים מרובים, ובכך להגדיל את הכוח הסטטיסטי של נתוני ההדמיה בעלות וזמן מופחתים.כדי לקצור את רקמת השומן החומה הבין-אסקפולרית, הנח עכבר C57 שחור 6 מורדם בן 8 שבועות על משטח חימום ובצע חתך של 2 ס"מ לאורך קו האמצע הגבי. הסר את רפידות iBAT מהאזור הבין-קבלי. לאחר הדימום מפסיק, להשתמש 7 מילימטר פצע נירוסטה קליפסים כדי לסגור את החתך.כאשר כל iBAT נאסף, לשכן את העכברים ביחידה לטיפול נמרץ במשך 14 ימים. לנהל 5 מיליגרם לכל קילוגרם Meloxicam לעכברים במשך שישה ימים ולהסיר את קליפים ברגע הפצע החלים. כדי לאפשר סריקות PET/MR רציפות אוטומטיות לפני מפגש ההדמיה, הגדר את רמת האפליה ל- 400 עד 600 קילואלקטרון-וולט, את מצב הביטחון ל- 1-3, את זמן הסריקה ל- 20 דקות ואת איזוטופ המחקר ל- F-18 כדי להגדיר את זרימת העבודה לרכישת PET.לרכישת תהודה מגנטית משוקללת T1 לתיקון הנחתה, הגדר/י את הפרמטרים 'הד-תלת-ממד הדרגתי'. כדי לרכוש תהודה מגנטית משוקללת T2 כהפניה אנטומית, הגדר/י את הפרמטרים הדו-ממדיים של Echo במהירות. כדי לאפשר שחזור של תמונות PET, השתמש באלגוריתם Tera-Tomo 3D עם מצב צירוף המקרים מוגדר 1-3 ועם ריקבון, זמן מת, אקראי, הנחתה, תיקוני פיזור להגדיר כדי ליצור תמונות עם גודל voxel הכולל של 0.3 מילימטרים מעוקבים.יום אחד לפני תחילת מחקר ההדמיה כדי לבדוק את הדיוק של כמות PET, לשים על PPE המתאים ולמלא מזרק 5 מיליליטר עם F18-FDG כפי שהומלץ על ידי היצרן. השתמש כיול מינון כדי להקליט את הפעילות של המזרק ולשים לב לזמן המדידה. בתוכנה, השתמש בהחזר ההשקעה של אליפסה אינטרפולציה כדי לצייר נפח עניין על התמונה המשוחזרת של המזרק ולהשוות את הפעילות התאוששה לערך הנמדד באמצעות כיול המינון.ביום של ניסוי ההדמיה, השתמש במלקחיים כדי למקם בזהירות את בקבוקון מלאי 18F-FDG מאחורי מגן שולחן בלוק L ולדלל aliquot של radioisotope ב 100 עד 150 מיקרוליטרים של תמיסת מלח סטרילית לריכוז פעילות כולל של 200 עד 250 מיקרוcuries. צייר את הפתרון 18F-FDG לתוך מזרק 1 מיליליטר מצויד במחט ולמדוד את הרדיואקטיביות עם כיול המינון כפי שהוכח. הקלט את משקל העכבר שיש לתמונה לפני הזרקת פתרון 18F-FDG לווריד זנב.שימו לב לזמן ההזרקה ולרדיואקטיביות השיורית של המזרק כדי לאפשר תיקון ריקבון. לאחר מכן מניחים את העכבר בחזרה לתוך הכלוב שלה במשך 60 דקות. כדי לחשב את הפעילות המוזרקת 18F-FDG, להפחית את הפעילות במזרק לפני ההזרקה מהפעילות שנמדדה לאחר הזריקה.בסוף תקופת ספיגת הרדיואיזוטופים, הפעילו את דוד האוויר עבור מיטת העכבר של סורק המיקרו-PET/MR. הנח את העכבר המונשם FDG על משטח נשימה במיטת הסורק ובצע תצוגת סקאוט כדי לקבוע את מיקום העכבר. התאם את המיקום של מיטת העכבר כך שניתן יהיה לראות את כל הגוף, להבטיח כי מרכז שדה הראייה MRI עולה בקנה אחד עם מרכז הגוף.תחת רכישת PET, בחר טווח סריקה ברכישה קודמת כדי להשתמש במיקום תצוגת הצופים ולחץ על הכן כדי להעביר את מיטת בעלי החיים מ- MR ל- PET. בחר אישור כדי לאתחל את סריקת PET. הקלט את מינון ההזרקה ואת הזמן שנמדדו לפני ואחרי ניהול 18F-FDG בעורך Radiopharmaceutical והזן את משקל העכבר תחת תפריט מידע נושא.לאחר השלמת סריקת PET, בחר התכונן כדי לעבור להדמיית MR ולהשלים את כל רכישות MR בחלון רשימת המחקר. בחר אישור כדי להפעיל את סריקות MR. לאחר השלמת זרימת העבודה כולה, הערך בקצרה את איכות תמונות ה- MR שנרכשו בתוכנה שלאחר העיבוד ולחץ על בית כדי להעביר את מיטת העכבר מ- MR למיקום המקורי.כאשר כל העכברים צולמו, כדי לשחזר את הנתונים בתפריט סריקה גולמית, בחר רכישת PET כדי לטעון את סריקת PET שהושלמה ובחר רכישת MR משוקלל T1 כדי לאפשר יצירת מפת חומר. לאחר מכן השתמשו באלגוריתם התלת-ממד Tera-Tomo כדי לשחזר את הנתונים כפי שהוכחו. הסרת iBAT לפני טיפול קר משנה את הפעילות של iWAT, כפי שצוין על ידי עלייה יוצאת דופן 18F-FDG ספיגה נצפתה iWAT על ידי הדמיה מיקרו PET / MR.בנוסף, אדיפוציטים רב-מולקולריים, אשר נצפים באופן אופייני ברקמת שומן בז ', בולטים יותר ב- iWAT מעכברים לאחר הסרת iBAT בהשוואה למורפולוגיה אדיפוציטים שנצפו ב- iWAT מבעלי חיים המופעלים בזיוף. עכברים שטופלו בקור, המופעלים באמצעות זיוף, מדגימים ספיגה גבוהה במידה ניכרת של 18F-FDG ב-iBAT. עכברים עם iBAT שלהם הוסר לפני טיפול קר להראות את ספיגת 18F-FDG הגבוהה ביותר ב- iWAT.ואכן, חשיפה לקור גורמת לעלייה של פי שבעה בספיגת 18F-FDG ב-iBAT של עכברים המופעלים באמצעות זיוף, בעוד שהסרת iBAT בעכברים המושרים בקור גורמת לעלייה של פי שמונה בספיגת 18F-FDG בהשוואה לעכברים תרמו-ניטרליים שבהם נצפתה עלייה צנועה של פי שניים בלבד. בעת ניסיון הליך זה, הצבת כל עכבר באותו מיקום עבור כל רכישת PET / MRI חשובה כדי לשפר את ההדמיה והכימות של אדיפוציטים חומים ובז 'באזורים שונים. באמצעות שיטה זו ויחד עם שיטות MRI אחרות, כגון דיפוזיה עם הדמיה או מדחום, תובנות נוספות על ההתפלגות המרחבית והשכיחות של אדיפוציטים חומים ובז ' בעכברים יכולים להתחיל, אשר ניתן לתרגם באופן פוטנציאלי לבני אדם.שיטה זו מאפשרת לחוקרים לחקור את הפונקציה של אלה adipocytes חום תרמוגני בז '. לכן, הם חזקים במיוחד כאשר לומדים את המסלולים התרמוגניים nonclinical שבו סמנים קלאסיים אלה אינם משתנים או upregulated.

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

הדמיה תפקודית של שומן חום בעכברים עם 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 ...

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

ויזואליזציה, כימות פוטנציאל בידול Adipogenic תא Mesenchymal עם סמן ספציפי שושלת היוחסין

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

הדמיה של מבנה שומן לבן תלת-ממד באמצעות צביעת כולה-הר

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

חקר מבנה רקמת שומן על ידי ניקוי מתילסיילאט והדמיה תלת-ממדית

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

הכנת תאי אדיפוס אבות מרקמות שומן אפידימליות עכבר

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

בידוד ובידול של Preadipocytes לבן וחום ראשוני מעכברים שזה עתה נולדו

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

כימות של תחרות בין-בקטריאלית באמצעות הדמיית פלואורסצנטיות חד-תאית

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

קביעה כמותית של סינתזת חומצות שומן דה נובו ברקמת שומן חומה באמצעות תחמוצת דאוטריום

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 

כימות מבוסס דה-צלולריזציה של חדירת שומן בשרירי השלד

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

אסטרטגיות כימות, הערכת כדאיות והדמיה עבור ביופילמים של Acinetobacter

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