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紅外熱成像估算冷誘導的棕色脂肪組織葡萄糖攝取率

人的脂肪組織可分為白色和棕色脂肪組織(BAT),分別主要由白色和棕色脂肪細胞組成。白色脂肪組織的主要目的是儲能,而BAT的主要功能是通過不發(fā)抖的生熱來調節(jié)溫度,以預防寒冷。而且,它的能量消耗能力可潛在地用于預防或治療超重,肥胖和代謝功能障礙,例如2型糖尿病。在成年人類中,棕色脂肪細胞與白色脂肪細胞混合在一起,并位于多個倉庫中。為了簡單起見,這些倉庫可以稱為BAT倉庫,即使它們包含棕色和白色脂肪細胞的混合物。

一種評估BAT代謝活性的公認方法是使用18F-去氧脫氧葡萄糖(18F-FDG PET)正電子發(fā)射斷層掃描和計算機斷層掃描(CT)。為了測量BAT的代謝活性,受試者最好暴露于寒冷環(huán)境中,因為大多數(shù)人在熱中性條件下不具有熱活性BAT。18F-FDG PET和CT掃描會使對象暴露在潛在有害水平的電離輻射中,而且價格昂貴。使用PET /磁共振(MR)掃描儀,可以部分減少電離輻射量。但是,為了能夠對BAT活動進行大規(guī)模或縱向的前瞻性研究,需要更安全,可靠并且最好便宜的方法。

手和腳均在冷水中時的紅外熱成像圖

圖為手和腳均在冷水中時的紅外熱成像圖

 

可以使用可連接的溫度探頭或通過紅外熱成像來測量溫度。這種相關性可能是由于鎖骨上BAT儲庫之間的距離很近。BAT的代謝活性會升高其溫度,進而升高附近的溫度,或者至少防止它在冷暴露期間降低得盡可能多。

本研究通過檢查健康的成人受試者,評估并進一步開發(fā)使用紅外熱成像和MRI估算冷誘導的BAT代謝活性的技術。可以估計單獨冷卻期間的BAT代謝活性,調整后的值表明,本研究中使用的紅外熱成像方案與MRI方案一樣好,甚至可能優(yōu)于MRI方案,用于估算冷誘導的BAT代謝活性。

 

參考資料:

Jonathan Andersson, Elin Lundstr?m1, Mathias Engstr?m, et al. estimating the cold-induced brown adipose tissue glucose uptake rate measured by 18f-fDG pet using infrared thermography and waterfat separated MRi. Scientific Reports. 9:12358, 2019.