Segmentatie en waardering van de FAT-volumes in muriene modellen Obesitas Met behulp van X-stralen Computer Tomografie
Summary
Vetgehalte analyse routinematig uitgevoerd onderzoeken waarin muizen obesitas modellen. Opkomende methoden in kleine dieren CT-beeldvorming en analyse leveren voor longitudinale detail rijke vetgehalte analyse. Hier hebben we uitvoerig stap voor stap de procedures voor het uitvoeren van kleine dieren CT-beeldvorming, analyse en visualisatie.
Abstract
Obesitas wordt in verband gebracht met een verhoogde morbiditeit en mortaliteit, en verlaagde metrics in kwaliteit van leven. 1 Beide milieu-en genetische factoren zijn geassocieerd met overgewicht, hoewel de precieze onderliggende mechanismen die bijdragen aan de ziekte worden momenteel afgebakend. 2,3 Verschillende kleine dieren modellen van obesitas zijn ontwikkeld en worden toegepast in een verscheidenheid van studies. 4 Een essentieel onderdeel van deze experimenten betreft het verzamelen van regionale en / of totale consumptie van dierlijke vetgehalte gegevens onder uiteenlopende omstandigheden.
Traditionele experimentele methoden voor het meten van het vetgehalte in kleine diermodellen van obesitas onder meer invasieve (bijv. ex vivo meting van vet deposito's) en niet-invasieve (bijv. Dual Energy X-ray absorptiometrie (DEXA), of magnetische resonantie (MR)) protocollen, die elk presenteert relatieve trade-offs. De huidige invasieve methoden voor het meten van het vetgehalte kunnen voorzien in detailsvoor orgel-en regiospecifieke vetverdeling, maar het opofferen van de onderwerpen sluit longitudinale beoordeling. Omgekeerd, de huidige niet-invasieve strategieën beperkte details voor orgel-en regiospecifieke vetverdeling, maar mogelijk waardevolle longitudinale beoordeling. Met de komst van speciale kleine dieren X-ray computertomografie (CT)-systemen en aangepaste analytische procedures, zowel orgel en regio specifieke analyse van de vetverdeling en longitudinale profilering mogelijk zijn. Recente rapporten hebben gevalideerd het gebruik van CT voor in vivo longitudinale beeldvorming van adipositas in levende muizen. 5,6 Hier hebben we een aangepaste methode die het mogelijk maakt voor vet / totale volume meting, analyse en visualisatie met behulp van de Carestream Molecular Imaging Albira CT-systeem in combinatie bieden met PMOD en Volview softwarepakketten.
Protocol
Discussion
Hier, gebruik te maken van B6.V-Lep ob / J muizen die we lieten zien de haalbaarheid van het uitvoeren van het vetgehalte metingen in een klein diermodel met behulp van de Albira CT-systeem. Deze metingen zijn in overeenstemming met de verwachtingen voor vergelijkingen van binnen de groep en inter-groep metingen. Ten eerste, representatieve resultaten die hier aandacht beperkt binnen de groep variabiliteit in de metingen van vet / totale volume verhoudingen in zowel de WT en obese muizen groepen met behulp van deze procedures. Tweede vet / totale verhoudingen WT versus obesitas muizen aanzienlijk verschillen. Tot slot, op basis van vergelijkingen (niet afgebeeld) met de vorige waarden gerapporteerd voor de relatieve totale vetmassa en het percentage lichaamsvet voor WT versus B6.V-Lep ob / J muizen, onze metingen voor vet / totale volume ratio's voor WT versus B6.V- LEP ob / J muizen binnen een verwachte bereik, 7, 8.
De methoden die hier worden beschreven zou kunnen worden toegepast of aangepast aan andere modellen en / of studie doelstellingen. Wijzigingen in de wederopbouw parameters kan nodig zijn om specifieke doelstellingen te bereiken. Bijvoorbeeld Judex et al.. (2010) rapporteerde dat 50 urn resolutie foto's zijn vereist voor sommige regio specifieke analyse. Een cm isotrope volumes van een afbeelding kan worden gekozen voor 35 micrometer reconstructies in de Albira 5,0 Suite Reconstructor met behulp van de "HR" reconstructie optie. Zodra de Albira CT-systeem is gebruikt voor de regio en orgaan-specifieke vetgehalte metingen van alle voordelen (dat wil zeggen gelijktijdig regio en orgaan-specifieke vet volume metingen en longitudinale metingen) van de CT-gebaseerde vetgehalte analyse kan worden gerealiseerd voor de Albira CT-systeem.
Conclusies:
Hier hebben we een gedetailleerde, stap voor stap methode voor het meten van het vetgehalte in levende muizen met behulp van X-ray CT-beeldvorming. We hebben onze CT-datasets met behulp van een Albira beeld station, en trad vervolgens segmentatie en analyse met behulp van de PMOD software suite. Tot slot geven we instructies om gemakkelijke rendering en visualisatie van het vetweefsel verdeling binnen het hele dier mogelijk te maken.
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Wij zijn van harte dank aan de Notre Dame Integrated Imaging Facility (NDIIF) en Carestream Health voor financiële steun voor dit project.
References
- Clarke, P. J., O’Malley, P. M., Schulenberg, J. E., Johnston, L. D. Midlife and Socioeconomic Consequences of Persistent Overweight Across Early Adulthood: Findings From a National Survey of American Adults (1986-2008). Am. J. Epidemiol. , (2008).
- Brockman, G., Bevova, M. Using Mouse Models to Dissect the Genetic of Obesity. TRENDS in Genetics. 18, 367-376 (2002).
- Bray, G. A. Progress in Understanding the Genetics of Obesity. Journal of Nutrition. 127, 940S-942S (1997).
- Carroll, L. Mouse Models of Obesity. Clinics in Dermatology. 22, 345-349 (2004).
- Judex, S., Luu, Y. K., Ozcivici, E., Adler, B., Lublinsky, S., Rubin, C. T. Quantification of Adiposity in Small Animal Rodents using Micro-CT. Methods. 50, 14 (2010).
- Luu, Y. K., Lublinsky, S., Ozcivici, E., Capilla, E., Pessin, J. E., Rubin, C. T., Judex, S. In Vivo Quantificaiton of Subcutaneous and Visceral Adiposity by Micro Computed Tomography in a Small Animal Model. Med. Eng. Phys. 31, 34-41 (2009).
- Medina-Gomez, G., Gray, S. L., Yetukuri, L., Shimomura, K., Virtue, S., Campbell, M., Curtis, R. K., Jimenez-Linan, M., Blount, M., Yeo, G. S., Lopez, M., Seppänen-Laakso, T., Ashcroft, F. M., Oresic, M., Vidal-Puig, A. PPAR gamma 2 prevents lipotoxicity by controlling adipose tissue expandability and peripheral lipid metabolism. PLoS Genet. 3, e64 (2007).
- Sakkou, M., Wiedmer, P., Anlag, K., Hamm, A., Seuntjens, E., Ettwiller, L., Tschöp, M. H., Treier, . M.A role for brain-specific homeobox factor bsx in the control of hyperphagia and locomotory behavior. Cell Metab. 5, 450-463 (2007).
- Patchen, M. L., MacVittie, T. J., Souza, L. M. Postirradiation treatment with granulocyte colony-stimulating factor and preirradiation WR-2721 administration synergize to enhance hemopoietic reconstitution and increase survival. International Journal of Radiation Oncology. 22, 773-779 (1992).
