Forskelle i fedtvæv lysreflekterende egenskaber gør det let at opdage

En teknik, der bruger lysbilleddannelse til at overvåge, hvordan en type fedtvæv omdannes til en anden, har været anvendt af A*STAR -forskere til bedre at forstå tilstande som diabetes og fedme. Teknikken kunne understøtte en hurtig og omkostningseffektiv tilgang til overvågning af denne konvertering.

De to hovedtyper af fedtvæv har meget forskellige egenskaber:hvid (WAT) gemmer overskydende energi, og dens ophobning er forbundet med fedme, mens brun (BAT) har enorme energiforbrændingsmuligheder. Nogle WAT kan konverteres til BAT-lignende væv ved en proces kendt som bruning, som, i det mindste hos gnavere, har anti-fedme og antidiabetiske funktioner.

Nuværende metoder til overvågning af brunfarvning er tidskrævende og grove. To teams ved A*STAR Singapore Bioimaging Consortium ledet af Shigeki Sugii og Malini Olivo samarbejdede om at forbedre processen. De overvågede succesfuldt bruningsprocessen ved hjælp af optiske spektroskopiteknikker - diffus reflektansspektroskopi (DRS) og multispektral billeddannelse (MSI).

"DRS og MSI gjorde det muligt at detektere og måle niveauet af fedtbrunning inden for få minutter, "siger Sugii." Dette står i skarp kontrast til traditionelle analysemetoder såsom genekspression, proteinanalyse eller histologi som typisk tager dage. "

Forskerne stimulerede brunfarvning i WAT fra mus og kvantificerede processen ved hjælp af DRS, som detekterer mønsteret af spredt lys fra en prøve, der er belyst med smal bølgelængde. DRS producerede tydelige spektrale "fingeraftryk" til WAT, brunende WAT, og BAT. MSI, som måler reflekteret lys ved bestemte bølgelængder, suppleret og valideret DRS -fundene. Forskerne validerede yderligere disse resultater ved at sammenligne dem med dem fra gen- og proteinanalysemetoder.

Værdien ved at bruge DRS og MSI til påvisning af bruning kommer fra forskellene i WAT og BAT sammensætning. WAT består af en enkelt stor fedtdråbe, mens BAT omfatter mange små fedtdråber og energiforbrændingsmaskiner (mitokondrier). Denne forskel, især i sammensætning, betyder, at lysbilledteknikker kan bruges til at skelne dem fra hinanden. "Optisk spektroskopi kan fingeraftryk de iboende forskelle i vævs optiske egenskaber, derved skelne mellem klassisk brunt og hvidt fedtvæv, og hvidt fedt under bruningsprocessen, "forklarer Olivo.

Forskerne forventer, at disse teknikker kan udvikles til undersøgelse af brunfarvning hos levende dyr og mennesker. "Disse teknikker vil lette studiet af sammenhænge mellem fedme og fedtbrunningskapacitet, og den potentielle udvikling af terapeutiske metoder til forbedring af brunfarvning til bekæmpelse af fedme, "siger Sugii.