This study describes a protocol that uses 18F-FDG and positron emission tomography/computed tomography (PET/CT) imaging, together with kinetic modelling, to quantify the in vivo, real-time uptake of 18F-FDG into tissues.
This paper describes the use of 18F-FDG and micro-PET/CT imaging to determine in vivo glucose metabolism kinetics in mice (and is transferable to rats). Impaired uptake and metabolism of glucose in multiple organ systems due to insulin resistance is a hallmark of type 2 diabetes. The ability of this technique to extract an image-derived input function from the vena cava using an iterative deconvolution method eliminates the requirement of the collection of arterial blood samples. Fitting of tissue and vena cava time activity curves to a two-tissue, three compartment model permits the estimation of kinetic micro-parameters related to the 18F-FDG uptake from the plasma to the intracellular space, the rate of transport from intracellular space to plasma and the rate of 18F-FDG phosphorylation. This methodology allows for multiple measures of glucose uptake and metabolism kinetics in the context of longitudinal studies and also provides insights into the efficacy of therapeutic interventions.
وكان الغرض من هذه الدراسة هو تطوير التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني / التصوير المقطعي (PET / CT) منهجية تقوم على قياس في الجسم الحي، في الوقت الحقيقي امتصاص الجلوكوز من مجرى الدم إلى أنسجة معينة في الفئران. وقد تحقق ذلك باستخدام fluorodeoxyglucose المسمى F-18 (FDG) لقياس امتصاص الجلوكوز والنمذجة الحركي لتقدير معدلات 18 F-FDG امتصاص من البلازما إلى الفضاء داخل الخلايا، فإن معدل النقل من الفضاء بين الخلايا لالبلازما ومعدل 18 F-FDG الفسفرة.
في القوارض، وقد استخدمت 18 F-FDG في تقييم ما قبل السريرية العديد من علاجات السرطان 1، ودراسات تطور الورم (2) والورم الأيض 3 وكذلك التصوير من مخازن الدهون البني 4، 5 neuroinflamation والدماغ والتمثيل الغذائي 6 </سوب>.
الأساليب التقليدية المستخدمة لفحص امتصاص الأنسجة محددة من الجلوكوز في الفئران (والجرذان) تنطوي عادة على معالجة مع رديولبلد 2-deoxyglucose مع أي 3 H أو 14 C تليها القتل الرحيم، وجمع الأنسجة وقياس النشاط الإشعاعي في كل الأنسجة 7. استخدام PET / CT يسمح للتقرير موسع من امتصاص الجلوكوز واستقلاب في الأجهزة ومناطق متعددة في وقت واحد في الحيوانات الحية. بالإضافة إلى ذلك، كما قتل رحيم ليس شرطا، وهذا الأسلوب هو مناسبة للاستخدام في الدراسات الطولية.
يتميز داء السكري من النوع 2 السكري (T2DM) من خلال عملية التمثيل الغذائي تعطلت الجلوكوز وارتفاع السكر في الدم الثانوي إلى انخفاض استجابة الأنسجة للأنسولين (مقاومة الأنسولين) وعدم قدرة -cells البنكرياس لإنتاج كميات كافية من الأنسولين 8. التحليل الحركي من امتصاص الجلوكوز واستقلاب يمكن أن توفر نظرة ثاقبةآلية عمل وفعالية التدخلات العلاجية وكذلك تسمح لرصد متقدمة من تطور المرض.
بروتوكول صفها هنا يمثل، منهجية قوية غير الغازية لتحديد حركية امتصاص الجلوكوز من مجرى الدم إلى الأنسجة والتمثيل الغذائي لاحقا في الفئران.
الماوس ديسيبل / ديسيبل هو عبارة عن نموذج حيواني راسخة من نوع 2 من داء السكري 14 ا…
The authors have nothing to disclose.
This work was supported by a National Imaging Facility Subsidised Access Grant to BJC, a National Health and Medical Research Council of Australia program grant (482800) to KAR and PJB. The authors would like to thank Andrew Arthur, Hasar Hazme and Marie-Claude Gregoire for support in developing this method.
PET/CT Scanner | Siemens | Inveon | |
18F-FDG | PETNET Solutions | ||
Isoflurane | Pharmachem | ||
30 guage needle | BD | 305106 | |
PMOD modelling software | PMOD Technologies | ||
BKS.Cg-Dock7m +/+ Leprdb/J mice | Jackson Laboratory | 000642 | |
Human insulin | Sigma-Aldrich |