Сегментация и измерение объемов жира в мышиной модели ожирения Использование рентгеновской компьютерной томографии
Summary
Жир контент-анализ регулярно проводится в исследованиях с использованием мышиной модели ожирения. Новые методы в маленькое животное КТ и анализ обеспечения продольной подробно богатых жиром контент-анализ. Здесь мы подробно шаг за шагом процедуры для выполнения мелких животных КТ, анализа и визуализации.
Abstract
Ожирение связано с повышением заболеваемости и смертности, а также снижение метрики качества жизни 1. Как экологические и генетические факторы, связанные с ожирением, хотя точный основные механизмы, которые способствуют заболевания в настоящее время определены. 2,3 Несколько небольших животных Модели ожирения были разработаны и используются в различных исследованиях. 4 важнейших компонентов этих экспериментов включает в себя сбор региональных и / или общий животного жира содержание данных в различных условиях.
Традиционные экспериментальные методы, доступные для измерения содержания жира в небольших моделях животных с ожирением включает инвазивные (например, бывший естественных измерения жировых отложений) и неинвазивным (например, двойной энергии рентгеновского абсорбциометрия (DEXA) или магнитный резонанс (МР)) протоколы каждый из которых представляет относительный компромисс. Текущий инвазивные методы измерения содержания жира может предоставить подробностидля органа и специфики регионов распределение жира, но жертвуя субъектов исключает продольное оценок. С другой стороны, текущие неинвазивные стратегии обеспечивают ограниченные детали для органа и специфики регионов распределение жира, но и позволяют ценных продольной оценки. С появлением выделенных мелких животных рентгеновской компьютерной томографии (КТ) системы и специальные аналитические процедуры, как орган и области конкретного анализа распределения жировой ткани и продольных профилей может оказаться невозможным. Недавние сообщения проверку использования КТ в естественных продольных изображений ожирения в живых мышей. 5,6 Здесь мы предлагаем модифицированный метод, который позволяет для жирной / общий объем измерения, анализа и визуализации использования Carestream молекулярной визуализации Albira КТ системы в сочетании с пакетами PMOD и Volview программного обеспечения.
Protocol
Discussion
Здесь, используя B6.V-Лепа об / J мышей мы продемонстрировали возможность выполнения измерений содержания жира в небольшой модели на животных с использованием системы Albira КТ. Эти измерения в соответствии с ожиданиями для сравнения внутри групп и между группами измерений. Во-первых, представитель результаты, полученные здесь выделить ограниченное внутри группы изменчивость измерения жира / общий объем отношений в обоих WT и тучных мышей группы, используя эти процедуры. Во-вторых, жир / общий объем коэффициенты WT против ожирения мышей существенно различаются. Наконец, на основе сравнения (не показано) с предыдущего значения сообщили относительной общей жировой массы и жира тела процентов по сравнению с WT-B6.V Лепа об / J мышей, наши измерения для жирной / общий объем коэффициенты по сравнению с WT-B6.V Лепа об / J мышей подпадают под ожидаемый диапазон, 7, 8.
Методы, описанные здесь могут быть применены или адаптированы к другим мodels и / или целей исследования. Изменения в реконструкции параметры могут быть необходимы для достижения конкретных целей. Например, Judex соавт. (2010) сообщили, что 50 мкм разрешение изображения были необходимы для некоторой области специального анализа. Один см изотропной объемы изображение может быть выбран в течение 35 мкм реконструкции в Albira 5,0 люкс Reconstructor использовании "HR" реконструкция вариант. После того как система Albira КТ была использована для региона и органов конкретные измерения содержания жира все преимущества (например, одновременное региона и конкретного органа жира измерения объема и продольных измерений) КТ на основе анализа содержания жира может быть реализован для системы Albira КТ.
Выводы:
Здесь мы предлагаем подробно, шаг за шагом метод измерения содержания жира в живых мышей с помощью рентгеновской компьютерной томографии. Мы приобрели наш КТ наборы данных, использование станции Albira изображения, и выполняется последующая сегментация и анализис использованием PMOD набор программного обеспечения. Наконец, мы предоставляем инструкции, позволяющие легкий рендеринга и визуализации распределения жировой ткани в течение всего животного.
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Мы искренне благодарим Нотр-Дам Комплексная изображений фонда (NDIIF) и Carestream здравоохранения за финансовую поддержку этого проекта.
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).
