MicroPET显像测定小鼠心肌葡萄糖摄取及代谢率的实验条件分析

摘要

目的 建立适合的microPET测定小鼠心肌葡萄糖代谢率(MRGlu)的实验方法和条件,并评价该方法的可行性.方法 控制温度在30～ 34℃,取正常进食的野生型BKS小鼠20只,按随机数字表法分为不同异氟烷体积分数(1.3％、1.5％、1.8％和2.0％)麻醉组,观察小鼠呼吸频率及存活状态,获得最佳浓度;另取BKS小鼠20只,在最佳异氟烷浓度麻醉下,注射不同体积(0、75、150、300 μl)生理盐水,观察各组小鼠血糖变化,获得最适宜注射体积.取BKS小鼠6只,在最佳异氟烷浓度麻醉下,注射最适宜体积18 F-FDG,对小鼠心肌行microPET显像,通过勾画ROI获取心肌TAC,计算SUV.同时,经小鼠尾静脉多点采血获取尾静脉TAC,利用输入函数数学模型显像分析系统,获得代谢速率常数k1,k2,k3,k4,计算心肌MRGlu:MRGlu=Ki ×Glu/LC[Ki=k1×k3/(k2+k3),Glu为平均血糖浓度,LC为集总常数(心肌取1)].数据比较采用单因素方差分析和q检验.结果 小鼠在正常进食的情况下,以体积分数1.5％～1.8％异氟烷麻醉,小鼠呼吸频率在80次/min以上,无任何体位移动.注射生理盐水75μl组小鼠在不同时间点的血糖与不注射生理盐水相比,差异均无统计学意义(F=1.215,P＞0.05).150μl组小鼠血糖在30 min(q=2.485,P=0.024)、45 min(q=2.287,P=0.036)、60 min(q=2.709,P=0.015)与0μl组差异均有统计学意义;300ul组小鼠血糖在45 min(q=2.435,P=0.027)与0山组差异有统计学意义.18F-FDG注射体积≤75止、剂量为7.4～11.1 MBq时,micro-PET显像可获得小鼠相对接近生理状态下的清晰稳定图像,45～55 min小鼠心肌SUV中位数为11.88(范围9.71～14.93),K值中位数为0.19(范围0.10～0.54) ml·min-1·g-1,MRGlu值中位数为19.64(范围5.55～23.28) mg·kg-1· min-1.结论 在microPET18F-FDG显像评估小鼠心肌葡萄糖摄取及代谢率过程中,适宜异氟烷麻醉体积分数为1.5％～1.8％,18F-FDG注射体积需≤75 μl;该方法切实可行.