Fast Noninvasive Measurement of Brown Adipose Tissue in Living Mice by Near-Infrared Fluorescence and Photoacoustic Imaging

化学 荧光 褐色脂肪组织 脂肪组织 荧光寿命成像显微镜 病理 内分泌学 生物化学 医学 量子力学 物理
作者
Wanyun Li,Jing Ma,Jiang Qian,Ting Zhang,Qingrong Qi,Yan Cheng
出处
期刊:Analytical Chemistry [American Chemical Society]
卷期号:92 (5): 3787-3794 被引量:10
标识
DOI:10.1021/acs.analchem.9b05162
摘要

Aberrant brown adipose tissue (BAT) metabolism is linked to obesity as well as other metabolic disorders. However, the paucity of imaging tools limits the study of in vivo BAT metabolism in animal models. The current work evaluated a heptamethine dye (CyHF-8) in living mice as a dual-modality BAT-avid molecular probe for two imaging approaches, including near-infrared fluorescence imaging (NIRF) and photoacoustic imaging (PAI). CyHF-8 exhibited favorable spectral properties in the near-infrared window (786/787/805 nm) and accumulated in the subcellular mitochondria of brown adipocytes. After intravenous injection of CyHF-8, NIRF and PAI were both capable of noninvasively detecting interscapular BAT at early time points in living mice. Quantitative analysis of NIRF and PAI images showed that CyHF-8 signals respond to dynamic BAT changes in mice stimulated by norepinephrine (NE) and in diabetic mice induced by streptozotocin (STZ). In summary, dual-modality NIRF/PAI probe CyHF-8 can be used for both NIRF and PAI to noninvasively assess BAT metabolism in living animals.
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