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

PET/MR 이미징은 살아있는 동물에서 이러한 대사 활성 갈색 및 베이지 색 지방세포에 대한 정성 및 정량적 측정을 모두 허용하므로 소위 열 생성 지방세포의 활성을 기능적 기준으로 측정 할 수 있습니다. 이 기술의 가장 큰 장점은 동일한 피험자에 대한 PET 및 MRI 스캔의 획득 및 조합을 허용하여 작은 동물의 다른 창고에서 열 생성 지방세포의 정확하고 동시 획득을 가능하게한다는 것입니다. 이 방법은 임의의 전임상 시스템으로 쉽게 전송되거나 다수의 마우스를 동시에 이미징함으로써 높은 처리량 포맷으로 변형될 수 있으며, 이로써 감소된 비용 및 시간으로 이미징 데이터의 통계적 파워를 증가시킬 수 있다.

견갑골 간 갈색 지방 조직을 수확하려면 마취 된 8 주령의 C57 Black 6 마우스를 가열 패드에 놓고 등쪽 중앙선을 따라 2 센티미터 절개를하십시오. 견갑골 간 영역에서 iBAT 패드를 분리합니다. 출혈이 멈춘 후 7 밀리미터 스테인레스 스틸 상처 클립을 사용하여 절개를 닫습니다.

모든 iBAT가 수집되면 마우스를 중환자실에 14일 동안 수용한다. 엿새 동안 마우스에 킬로그램 당 5 밀리그램의 멜록시캄을 투여하고 상처가 치유되는 즉시 클립을 제거하십시오. 이미징 세션 전에 자동 순차적 PET/MR 스캔을 활성화하려면 판별 수준을 400~600킬로전자볼트로, 신뢰 모드를 1-3으로, 스캔 시간을 20분으로, 연구 동위원소를 F-18로 설정하여 PET 획득을 위한 워크플로우를 설정합니다.

감쇠 보정을 위해 T1 가중 자기 공명을 획득하려면 그라디언트 Echo-3D 파라미터를 설정합니다. 해부학적 참조로 T2 가중 자기 공명을 획득하려면 고속 스핀 에코 2D 파라미터를 설정합니다. PET 이미지의 재구성을 허용하려면 우연의 일치 모드를 1-3으로 설정하고 감쇠, 데드타임, 랜덤, 감쇠 및 산란 보정을 설정한 상태에서 Tera-Tomo 3D 알고리즘을 사용하여 전체 복셀 크기가 0.3입방밀리미터인 이미지를 생성합니다.

PET 정량의 정확성을 확인하기 위해 이미징 연구가 시작되기 하루 전에 적절한 PPE를 착용하고 제조업체가 권장하는대로 F18-FDG로 5 밀리리터 주사기를 채 웁니다. 용량 교정기를 사용하여 주사기의 활동을 기록하고 측정 시간을 기록하십시오. 소프트웨어에서 보간된 타원 ROI를 사용하여 주사기의 재구성된 이미지에 관심 있는 볼륨을 그리고 회수된 활성을 용량 교정기를 사용하여 측정된 값과 비교합니다.

이미징 실험 당일, 포셉을 사용하여 18F-FDG 스톡 바이알을 L-블록 탁상 쉴드 뒤에 조심스럽게 놓고 100 ~ 150 마이크로리터의 멸균 식염수에 방사성 동위원소 분취량을 200 ~ 250 마이크로큐리의 총 활성 농도로 희석하십시오. 18F-FDG 용액을 바늘이 장착된 1밀리리터 주사기에 넣고 시연된 대로 선량 교정기로 방사능을 측정합니다. 꼬리 정맥에 18F-FDG 용액을 주입하기 전에 영상화할 마우스의 무게를 기록한다.

주사기의 주입 시간과 잔류 방사능을 기록하여 붕괴 교정을 가능하게하십시오. 그런 다음 마우스를 새장에 60 분 동안 다시 넣으십시오. 주입된 18F-FDG 활성을 계산하기 위해, 주사 후 측정된 활성으로부터 주사 전 주사기의 활성을 뺍니다.

방사성 동위원소 흡수 기간이 끝나면 마이크로 PET/MR 스캐너의 마우스 베드용 공기 히터를 켭니다. 마취된 FDG 주입된 마우스를 스캐너 베드의 호흡 패드 상에 놓고 스카우트 뷰를 수행하여 마우스 위치를 결정한다. 전신을 관찰 할 수 있도록 마우스 침대의 위치를 조정하여 MRI 시야의 중심이 신체의 중심과 일치하는지 확인하십시오.

PET 획득에서 이전 획득의 스캔 범위를 선택하여 스카우트 보기 위치를 사용하고 준비를 클릭하여 동물 침대를 MR에서 PET로 이동합니다. 확인을 선택하여 PET 스캔을 시작합니다. 방사성의약품 편집기에 18F-FDG 투여 전후에 측정된 주사 용량 및 시간을 기록하고 피험자 정보 메뉴 아래에 마우스의 체중을 입력하십시오.

PET 스캔이 완료되면 준비하여 MR 이미징으로 이동하고 연구 목록 창에서 모든 MR 획득을 완료합니다. 확인을 선택하여 MR 스캔을 시작합니다. 전체 워크플로우가 완료된 후 후처리 소프트웨어에서 획득한 MR 이미지의 품질을 간략하게 평가하고 홈을 클릭하여 마우스 베드를 MR에서 원래 위치로 이동합니다.

모든 마우스가 이미징되면 원시 스캔 메뉴에서 데이터를 재구성하려면 PET 획득을 선택하여 완료된 PET 스캔을 로드하고 T1 가중 MR 획득을 선택하여 재료 맵을 생성할 수 있도록 합니다. 그런 다음 Tera-Tomo 3D 알고리즘을 사용하여 시연된 대로 데이터를 재구성합니다. 냉간 처리 전에 iBAT를 제거하면 마이크로 PET/MR 이미징에 의해 iWAT에서 관찰된 18F-FDG 흡수량의 현저한 증가로 인해 iWAT의 활성이 변경됩니다.

또한, 베이지 색 지방 조직에서 특징적으로 관찰되는 다구상 지방세포는 가짜 조작 동물로부터의 iWAT에서 관찰 된 지방세포 형태에 비해 iBAT 제거 후 마우스의 iWAT에서 더 두드러집니다. 냉간-처리된, 가짜-조작된 마우스는 iBAT에서 현저하게 상승된 18F-FDG 흡수를 입증한다. 냉장 처리 전에 iBAT가 제거된 마우스는 iWAT에서 가장 높은 18F-FDG 흡수를 나타낸다.

실제로, 냉간 노출은 가짜 조작된 마우스의 iBAT에서 18F-FDG 흡수의 7배 증가를 야기하는 반면, 감기-유도 마우스에서 iBAT의 제거는 단지 완만한 두 배 증가만이 관찰되는 열중성 마우스에 비해 18F-FDG 흡수의 8배 증가를 초래한다. 이 절차를 시도 할 때, 각 PET / MRI 획득을 위해 각 마우스를 동일한 위치에 배치하는 것은 다른 영역에서 갈색 및 베이지 색 지방세포의 시각화 및 정량화를 향상시키는 데 중요합니다. 이 방법을 사용하고 이미징 또는 온도 측정법을 통한 확산과 같은 다른 MRI 방법과 함께 마우스에서 갈색 및 베이지 색 지방세포의 공간 분포 및 유병률에 대한 더 많은 통찰력을 시작할 수 있으며 이는 잠재적으로 인간으로 번역 될 수 있습니다.

이 방법을 통해 연구자들은 이러한 열원성 갈색과 베이지 색 지방세포의 기능을 연구 할 수 있습니다. 따라서, 그들은 고전적 마커가 변경되거나 상향 조절되지 않는 비임상 열 생성 경로를 연구 할 때 특히 강력합니다.