小動(dòng)物PET/CT顯像考察麻黃堿干預(yù)棕色脂肪18F-FDG攝取的研究*

馮悅，鐘萌，陳躍

小動(dòng)物PET/CT顯像考察麻黃堿干預(yù)棕色脂肪18F-FDG攝取的研究*

馮悅，鐘萌1，陳躍

(四川醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院：核醫(yī)學(xué)科；1藥劑科，四川瀘州646000）

目的：采用小動(dòng)物PET/CT研究不同劑量麻黃堿（Ephedrine，Eph）與溫度對(duì)棕色脂肪（Brown Adipose Tissue，BAT）攝取18F-氟代脫氧葡萄糖（18F-fluoro-deoxyglucose，18F-FDG）的影響。方法：將昆明小鼠腹腔注射18F-FDG或18F-FDG+Eph（40 mg/kg、80 mg/kg和160 mg/kg），放置于不同實(shí)驗(yàn)溫度條件下，1 h后采用小動(dòng)物PET/CT對(duì)小鼠進(jìn)行全身PET/CT掃描，通過Inveon Research Workplace（IRW）軟件對(duì)小鼠肩胛處BAT攝取18F-FDG的標(biāo)準(zhǔn)化攝取值（Standardised uptake value，SUV）進(jìn)行分析。結(jié)果：25℃和15℃未使用Eph干預(yù)的BAT SUV值分別為1.67±0.49和2.7±0.26；25℃和15℃使用Eph（40 mg/kg）干預(yù)BAT SUV值分別為2.20±0.36和5.97±0.21。溫度為25℃，Eph分別為40 mg/kg、80 mg/kg和160 mg/kg時(shí)BAT SUV值分別為2.20±0.36、3.33±0.31和6.73±0.50。結(jié)論：低溫可以刺激BAT的能量代謝增高，同時(shí)隨著Eph的劑量增高BAT的能量代謝程度也隨之增加。小動(dòng)物PET/CT能有效檢測(cè)小鼠體內(nèi)肩胛處BAT對(duì)18F-FDG的代謝情況。

小動(dòng)物PET/CT；麻黃堿；棕色脂肪；標(biāo)準(zhǔn)化攝取值

BAT因其含有大量線粒體呈棕色而得名，它是人體以及其他動(dòng)物體內(nèi)能量代謝的重要器官，以非顫栗產(chǎn)熱的形式將體內(nèi)的化學(xué)能轉(zhuǎn)化熱能[1]。研究發(fā)現(xiàn)，肥胖的形成可能與BAT的能量代謝有關(guān)，增加體內(nèi)BAT的能量代謝，可以到達(dá)減肥的效果[2-3]。影響B(tài)AT能量代謝的因素有很多，如降低環(huán)境溫度可增加BAT的能量代謝[4]。BAT細(xì)胞內(nèi)含有腎上腺素受體，其中β3受體在控制BAT能量代謝方面占主要地位[5]。Eph是一種擬腎上腺素藥物，是一種體內(nèi)α與β受體激動(dòng)劑，可激活BAT的能量代謝。本研究在18F-FDG可反映BAT能量代謝情況的基礎(chǔ)上[6-7]，采用小動(dòng)物PET/CT考察Eph對(duì)小鼠BAT的代謝影響，同時(shí)研究不同濃度的Eph與BAT攝取18FFDG的關(guān)系，為研究擬腎上腺素藥物與BAT之間的關(guān)系，提供新的思路與方法。

1 材料與方法

1.1 試劑與儀器

小動(dòng)物PET/CT（Siemens，Inveon），麻醉機(jī)（MATRX動(dòng)物麻醉機(jī)，北京益仁恒業(yè)科技有限公司），鹽酸麻黃堿（西南藥業(yè)，130301），18F-FDG（瀘州醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科提供），異氟烷（山東科源制藥有限公司，121101）。

1.2 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物

清潔級(jí)昆明小鼠，雌性，體重(25±3)g，四川醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。動(dòng)物合格證號(hào)：SCXK(川) 2013-17，SYXK(川)2013-065。

1.3 給藥方案

本實(shí)驗(yàn)采用完全隨機(jī)分組法將18只小鼠分為六組，每組3只。第一、二組為25℃和15℃下腹腔注射[8]18F-FDG，第三、四組為25℃和15℃分別給予腹腔注射Eph（40 mg/kg）+18F-FDG，第五六組為25℃下分別給予Eph（80 mg/kg和160 mg/kg）+18FFDG。1 h后異氟烷麻醉進(jìn)行小動(dòng)物PET/CT顯像。

1.4 小動(dòng)物PET/CT掃描流程

將已麻醉的小鼠固定在動(dòng)物支架上，進(jìn)入工作站后，進(jìn)行Scoutview，調(diào)整實(shí)驗(yàn)小鼠處于中心位置，保證所觀察的部位處于PET掃描范圍內(nèi)。CT掃描參數(shù)：80 kV、500μA，掃描時(shí)間8 min，CT掃描進(jìn)行PET圖像的衰減矯正及解剖定位。PET掃描參數(shù)：Reconstruction Algorithm：2D FBP*；Projection：Ramp*；Image Size：128*128；OS EM3D Iteration：2；MAP Iteration：18；Resolution：1.5 mm，掃描時(shí)間400 s，完畢后取出實(shí)驗(yàn)小鼠。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件處理數(shù)據(jù)，組間比較用方差分析（one way-ANOVA檢驗(yàn)），以P＜0.05為有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 不同溫度對(duì)BAT攝取18F-FDG的影響

在高低兩種不同實(shí)驗(yàn)溫度干預(yù)條件下，通過測(cè)定BAT的SUV值，考察溫度對(duì)BAT攝取18F-FDG的影響。由表1和圖1A、1B均可知溫度的降低可以提高BAT對(duì)18F-FDG的攝取。

表1 溫度對(duì)BAT攝取18F-FDG的影響（x±s，n=3）

2.2 不同溫度注射Eph后BAT攝取18F-FDG的對(duì)比實(shí)驗(yàn)

對(duì)兩組實(shí)驗(yàn)溫度小鼠同時(shí)注射Eph（40 mg/kg）和18F-FDG（300μCi～400μCi），通過測(cè)定BAT的SUV值，考察對(duì)BAT攝取18F-FDG的影響。從表2和圖1C、1D可知在同一溫度條件下Eph可以增加BAT對(duì)18F-FDG的攝取，并且隨著溫度的降低，Eph對(duì)BAT攝取18F-FDG的效果越強(qiáng)。

表2 Eph對(duì)BAT攝取18F-FDG的影響（x±s，n=3）

2.3 不同濃度Eph對(duì)BAT攝取18F-FDG的對(duì)比

在25℃條件下，考察不同給藥劑量的Eph（40 mg/kg、80 mg/kg、160 mg/kg）對(duì)BAT攝取18F-FDG的影響。由表3和圖1E、1F、1G可知隨著Eph劑量的增加，BAT對(duì)18F-FDG的攝取也相應(yīng)增加。

表3 不同給藥劑量的Eph對(duì)BAT攝取18F-FDG的影響（x±s，n=3）

3 討論

Eph是一種擬腎上腺素藥物，具有緩解鼻腔充血、擴(kuò)張支氣管和減輕體重的藥理效果[9]。研究報(bào)道Eph的減輕體重效果是與其激活BAT能量代謝有關(guān)[10]。隨著PET/CT的出現(xiàn)，分子影像為檢測(cè)活體內(nèi)組織器官代謝情況提供了新方法。18F-FDG是一種葡萄糖類似物，在代謝旺盛的組織器官攝取高，如：腫瘤、心臟、腦組織等[11]，而小動(dòng)物PET/CT則可檢測(cè)18F-FDG或其他正電子藥物在小動(dòng)物活體內(nèi)的分布情況[12]，與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法相比具有更高靈敏度、節(jié)約實(shí)驗(yàn)成本、縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間等優(yōu)勢(shì)。通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知麻黃堿能夠增加18F-FDG在BAT中的攝取，因此在臨床上若需進(jìn)行18F-FDG PET/CT檢查時(shí)需避免使用含麻黃堿的藥物，以免造成圖像干擾。

本實(shí)驗(yàn)采用小動(dòng)物PET/CT考察Eph及溫度對(duì)BAT攝取18F-FDG情況的影響。通過比較SUV值及圖像分析，低溫環(huán)境或Eph干預(yù)均可導(dǎo)致小鼠BAT的糖代謝不同程度的增加，與文獻(xiàn)報(bào)道結(jié)果一致[13-14]，提示小動(dòng)物PET/CT是研究小動(dòng)物BAT的一種有效方法，為研究BAT及其影響因素提供了新的思路與方法。

圖1 小鼠小動(dòng)物PET/CT顯像圖

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（2015-03-30收稿）

Effect of ephedrine on the accumulation of18F-FDG in brown adipose tissue inyestigated by small-animal PET/CT

Feng Yue,Zhong Meng1，Chen Yue
DepartmentofNuclearMedicine，1DepartmentofPharmacy，the FirstAffiliated HospitalofSichuan MedicalUniversity

Objective：To investigato the effect of different doses of Ephedrine(Eph)and temperature on18FFDG uptake in brown adipose tissue(BAT)of Kungming mice using small-animal PET/CT.Methods:18F-FDG or a mixture of18F-FDG and Eph(40 mg/kg,80 mg/kg or 160 mg/kg of body weight)were injected into the peritoneal cavity of mice at different temperatures.One hour after injection,the BAT activity was assessed by measuring SUV with Micro PET/CT.Results：In mice withoutingection of Eph,the SUV of18F-FDG,was 1.67± 0.49 at 25℃,and 2.7±0.26 at15℃,respectively.In mice injected with 40 mg/kg of Eph,the SUV was 2.20± 0.36 at25℃,and 5.97±0.21 at 15℃,respectively.At 25℃，mice injected with 40 mg/kg,80 mg/kg and 160 mg/kg of Eph,the The SUV of18F-FDG was 2.20±0.36,3.33±0.31 and 6.73±0.50 respectively.Conclusion：The cold exposure could cause a greater increase in18F-FDG uptake in BAT,and the metabolism level of BAT was will increase with the increased dose off.Small-animal PET/C is suitable for the study of18F-FDG metabolism in interscapular BAT of mice.

Small-animal PET/CT;Ephedrine(Eph);Brown adipose tissue;Standardised uptake value

R817

A

10.3969/j.issn.1000-2669.2015.04.005

*四川省科技廳-瀘州市政府-瀘州醫(yī)學(xué)院聯(lián)合科研專項(xiàng)資金項(xiàng)目（編號(hào)：14ZC0062）

馮悅（1987-），男，碩士，藥師，E-mail：fengyue200@163.com