一、研究背景

在嚙齒動物中，BAT（Brown Adipose Tissue，棕色脂肪）是一個(gè)新陳代謝組織。不同于白色脂肪，棕色脂肪因含有豐富的血管和大量的線粒體，而呈現(xiàn)棕紅色的外觀，可以在寒冷或饑餓環(huán)境下分解線粒體、為生物體提供能量。長久以來，棕色脂肪被認(rèn)為只存在于小型哺乳動物和嬰幼兒中，而近期的研究發(fā)現(xiàn)，棕色脂肪同樣存在于成人體內(nèi)，并在能量平衡調(diào)節(jié)方面發(fā)揮重要的功能。由此，棕色脂肪在能量代謝相關(guān)疾病如肥胖、Ⅱ型糖尿病以及代謝紊亂等ZL領(lǐng)域顯示出巨大的應(yīng)用潛能，關(guān)于棕色脂肪的功能和應(yīng)用也迅速成為一個(gè)新的研究熱點(diǎn)[1]。

如何測量棕色脂肪一直是困擾科研人員的一個(gè)問題，早期的研究可能需要把實(shí)驗(yàn)動物處理，剝離脂肪進(jìn)行測量，但這種方法并不精確，且無法對棕色脂肪的變化情況進(jìn)行追蹤；研究發(fā)現(xiàn)，棕色脂肪對葡萄糖有高攝取，使得18F-FDG（18F標(biāo)記的葡萄糖類似物）可反映棕色脂肪的能量代謝情況[2][3]，因而小動物PET/CT可以有效評價(jià)棕色脂肪的活動，提供棕色脂肪在機(jī)體中活動的直觀數(shù)據(jù)，是研究小動物棕色脂肪的一種有效方法和重要工具。

二、研究內(nèi)容

提醒事項(xiàng)：因在肥胖研究中，白色脂肪棕色化、棕色脂肪激活具有重要意義，因而動物實(shí)驗(yàn)中常會用到肥胖體型的實(shí)驗(yàn)動物，所以對PET設(shè)備的動物艙尺寸以及有效視野有較高的要求。

小知識點(diǎn)：被掃描動物的橫向直徑（動物體寬）＜動物艙內(nèi)徑＜PET橫向有效視野，滿足此條件才能重建成像。

本實(shí)驗(yàn)使用的設(shè)備為平生公司的小動物PET/CT（型號：Super Nova?），該設(shè)備的大號動物艙內(nèi)徑為89mm，橫向有效視野為100mm，該尺寸滿足實(shí)驗(yàn)用肥胖大鼠、鼠兔、豚鼠的體寬。

研究者將高原鼠兔作為研究對象，利用Super Nova PET/CT系統(tǒng)（平生YL），觀察高原鼠兔在低溫環(huán)境下，其體內(nèi)的肩胛骨處棕色脂肪激活狀態(tài)。高原鼠兔是一種生活于海拔3200~5200米土坡上的嚙齒動物，體態(tài)渾圓，是青藏高原的特有物種。有研究表明，高海拔地區(qū)的鼠兔較低海拔鼠兔皮下脂肪會表現(xiàn)出脂肪代謝能力的適應(yīng)性改變：棕色脂肪的含量增加，以及棕色脂肪的產(chǎn)熱能力的增加。

研究者將實(shí)驗(yàn)組高原鼠兔始終置于低溫環(huán)境中，再與常溫環(huán)境下的對照組高原鼠兔一起，注射18F-FDG后進(jìn)行PET/CT掃描，結(jié)果顯示對照組的肩胛骨處棕色脂肪無明顯攝取，而實(shí)驗(yàn)組的肩胛骨處棕色脂肪有明顯攝取。

實(shí)驗(yàn)注明：因棕色脂肪在肩胛骨分布較多，本實(shí)驗(yàn)主要探究高原鼠兔實(shí)驗(yàn)組和對照組在肩胛骨處棕色脂肪激活狀態(tài)。Super Nova? PET/CT系統(tǒng)擁有130mm單床位軸向掃描視野范圍，可在一個(gè)床位下完成鼠兔軀體掃描，能夠及時(shí)有效獲取脂肪代謝動態(tài)圖像信息。

三、結(jié)論

該實(shí)驗(yàn)表明，在寒冷刺激下，高原鼠兔肩胛區(qū)棕色脂肪激活顯著增加，可以利用小動物PET/CT系統(tǒng)進(jìn)行活體持續(xù)性的研究。

鳴謝：青海大學(xué)在使用平生公司的小動物PET/CT設(shè)備后提供的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和圖片分享。

文中注釋：

[1].     Cypess, A.M. & Kahn, C.R. The role and importance of brown adipose tissue in energy homeostasis. Curr. Opin. Pediatr. 22, 478-84 (2010).

[2].     Baba S, Tatsumi M, Ishimori T, et al. Effect of nicotine and ephedrine on the accumulation of 18F-FDG in brown adipose tissue[J]. Journal of Nuclear Medicine, 2007, 48(6): 981-986.

[3].     Borga M, Virtanen KA, Romu T, et al. Brown adipose tissue in humans: detection and functional analysis using PET (positron emission tomography), MRI (magnetic resonance imaging), and DECT (dual energy computed tomography) [J]. Methods Enzymol, 2014, 537: 141-159.

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        gao效液相色譜法在臨床實(shí)驗(yàn)室中對不同體液中生物標(biāo)志物的分離和定量起了重要作用。HPLC與其他常規(guī)檢測器（例如UV，熒光和電化學(xué)檢測器）相比，更趨向于質(zhì)量敏感檢測。填充材料技術(shù)的進(jìn)步，例如亞微米表面多孔二氧化硅顆粒已經(jīng)被引入了超高壓液相色譜中，在不遇到高背壓的情況下提高了分離效率。

        GX液相色譜儀的系統(tǒng)壓力較高，色譜柱是產(chǎn)生系統(tǒng)壓力的主要部件，高背壓會影響很多方面比如反壓太高超過流通池的耐受壓力，會導(dǎo)致流通池的損壞。恒譜生液相色譜柱均一的粒徑保證了流動相穩(wěn)定的流動，并且確保色譜柱有著較低的柱壓。

        恒譜生分析保護(hù)柱也具有低背壓，不漏液，死體積少等優(yōu)點(diǎn)，能夠減少液相色譜系統(tǒng)內(nèi)的部分壓力。

         除此之外，其他先進(jìn)技術(shù)的引用與結(jié)合，在不同程度上優(yōu)化了液相色譜分析工作方法，例如GX的自動進(jìn)樣器，減少檢測器的細(xì)胞體積以及數(shù)據(jù)收集和分析的改進(jìn)等等。很多實(shí)驗(yàn)室每天需要生成數(shù)百個(gè)樣本的多個(gè)參數(shù)的報(bào)告，這些方法都能節(jié)約工作時(shí)間與提升工作效率。

        臨床實(shí)驗(yàn)室通常處理數(shù)百種生物流體樣本，例如血液，尿液和其他體液。需要有效的提取過程與快速分析相結(jié)合，才能快速處理如此繁重的工作，但又不影響分析的質(zhì)量，患者的ZL方法與報(bào)告的準(zhǔn)確性有很大關(guān)系，因此快又準(zhǔn)的報(bào)告是重中之重。

        本文簡要討論了臨床實(shí)驗(yàn)室中一些常見的HPLC分析應(yīng)用。

        生物樣品需要事先處理和加工，以消除來自其他成分的干擾，尤其是在血液等液體的情況下。采用溶劑萃取，超濾和固相萃取等方式可防止對檢測產(chǎn)生干擾并且可防止色譜柱內(nèi)部堵塞。預(yù)防色譜柱堵塞還可以借助一些液相分析耗材配件的幫助，比如在色譜柱前添加預(yù)柱（保護(hù)柱）起到過濾顆粒物，化學(xué)物，雜質(zhì)等作用。這些污染物會污染色譜柱、堵塞色譜柱，恒譜生建議在色譜柱前安裝分析保護(hù)柱可以起保護(hù)色譜柱、防止堵塞、延長色譜柱的壽命等作用。

       除了安裝保護(hù)柱，還可以安裝在線過濾器來防止色譜柱堵塞，恒譜生在線過濾器由潔凈的高品質(zhì)不銹鋼部件組成，這些過濾器旨在減少色譜柱入口篩板的污染和堵塞問題。

        兒茶酚胺

        兒茶酚胺是一種含有兒茶酚和胺基的神經(jīng)類物質(zhì)。兒茶酚胺充當(dāng)神經(jīng)遞質(zhì)和腎上腺激素。去甲腎上腺素，腎上腺素和多巴胺是可用于診斷是否患有帕金森氏病，高血壓和肌營養(yǎng)不良。以前依靠使用電化學(xué)或熒光檢測法檢測尿液或血漿樣品中的兒茶酚胺含量，而使用HPLC檢測是一種便捷的新分析方法。

       維他命

         維他命在人體生長、代謝、發(fā)育過程中發(fā)揮著重要的作用。維他命在體內(nèi)是微量的，在除去存在于體液（例如血液和腦脊髓液）中的干擾化合物后，HPLC提供了靈敏且可靠的維他命估算技術(shù)。雖然這樣分析技術(shù)的成本十分高昂，但是由于具有超高靈敏度和快速處理繁重工作量的優(yōu)勢，一些大型臨床實(shí)驗(yàn)室還是會采用這種技術(shù)。

           糖尿病監(jiān)測

          糖尿病是以高血糖為特征的代謝性疾病。高血糖則是由于胰島素分泌缺陷或其生物作用受損，或兩者兼有引起。HPLC能準(zhǔn)確定量地評估糖化血紅蛋白被證明是有效控制血糖的監(jiān)測技術(shù)。即使在收集樣本兩周后，也可以通過HPLC分析血紅蛋白HbA1c在專用紙上收集并干燥的血斑。該方法為患者長期血糖控制提供了高靈敏度的檢測。