предметів

реферат

Передумови/Цілі:

Метою цього дослідження було вивчити взаємозв'язок між часткою жирової протонної щільності (PDFF), виміряною за допомогою магнітно-резонансної томографії (МРТ), надключичної та сідничної жирової тканини з об'ємом підшкірної та вісцеральної жирової тканини (SAT та DPH), жиром печінки та антропометричним маркери ожиріння. Надключична ямка була обрана типовим місцем, де коричневі адипоцити можуть бути присутніми у людини, а сіднична область - типовим місцем, що оточує переважно білі адипоцити.

Предмети/методи:

У цьому поперечному дослідженні 61 дорослий (44 жінки, медіана 29, 3 роки, діапазон 21–68 років) пройшов МРТ шиї та живота/тазу (3T, Ingenia, Philips Healthcare). Створено PDFF-карти надключичної та сідничної жирової тканини та печінки. Розраховано обсяги SAT та ПДВ та сегментовано надключичний та підшкірний жир за допомогою алгоритмів пост-обробки. Були зафіксовані індекс маси тіла (ІМТ), окружність талії та співвідношення талії та зросту. Статистичний аналіз проводили за допомогою t-критерію Стьюдента та кореляційного аналізу Пірсона.

результати:

Середній надключичний PDFF становив 75,3 ± 4,7% (діапазон 65, 4-83, 8%), а середній сідничний PDFF - 89,7 ± 2,9% (діапазон 82, 2-94%), що призвело до значної різниці (P 1

Жирову тканину можна додатково класифікувати на основі методів візуалізації жиру. Підшкірна жирова тканина (SAT) визначається як шар між дермою та апоневрозом та фасцією м’язів, включаючи жирову тканину молочної залози. Вісцеральна жирова тканина (ПДВ) визначається як депо жиру в животі, тазі та всередині грудної клітки. У цьому дослідженні ПДВ еквівалентна внутрішньочеревної жировій тканині згідно з класифікацією, запропонованою Шен та співавт. Магнітно-резонансна томографія (МРТ) та кількісна оцінка різних запасів жиру були запропоновані як метод для покращення стратифікації ризику у людей із ожирінням та діабетом. 9 МРТ інтенсивно використовується для кількісної оцінки обсягів ПДВ та ПДВ. 10, 11, 12

Неодноразово було показано зворотну залежність між наявністю метаболічно активних НДТ та індексом маси тіла (ІМТ) як показника маси жиру в організмі. Наприклад, бідні особи мають більше метаболічно активних НДТ, ніж пацієнти з ожирінням. 2, 6, 13, 14, 15 Дослідження також показали зворотну залежність між наявністю метаболічно активної BAT та вісцерального жиру або WAT в цілому. 15, 16, 17, 18 Крім того, було показано, що вісцеральний жир є центральним компонентом метаболічного синдрому і тісно пов’язаний з інсулінорезистентністю та подальшою гіперінсулінемією. 19, 20, 21, 22, 23 Подібно до вісцерального ожиріння, BAT також повідомляється, що він пропорційно пропорційний метаболічному ризику. 13, 17, 24, 25

В даний час позитронно-емісійна томографія/комп’ютерна томографія (ПЕТ/КТ) в даний час використовується як метод вибору, щоб продемонструвати наявність або відсутність функціональної БАТ. 13, 15, 26, 27 Основним аспектом виявлення БАТ на основі ПЕТ є залежність сигналу ПЕТ від метаболічної активності жирової тканини, на яку можуть впливати різні зовнішні фактори, такі як зовнішня температура. 28, 29

МРТ - це нещодавно розроблений метод, що дозволяє ідентифікувати НДТ, навіть якщо він не активний, без використання іонізуючого випромінювання. 30, 31, 32, 33 Найчастіше використовувані методи МРТ для вивчення BAT людини - це методи кількісного визначення жиру на основі хімічних зсувів. 34, 35 Розглянувши кілька факторів, які викликають плутанину, методи кількісного визначення жирових зсувів вимірюють фракцію жиру протонної щільності (PDFF), яка визначається як частка рухливої ​​густини протону в жировій тканині, яку можна віднести до жиру. 36 Нещодавнє картографування PDFF дозволило просторову роздільну здатність жирів у багатьох органах, а печінковий PDFF з’явився як параметр метаболічного фенотипування. 37, 38 Однак мало відомо, як жирова тканина PDFF пов'язана з іншими жировими депо та антропометричними параметрами. 39, 40

Таким чином, метою цього дослідження було дослідити взаємозв'язок PDFF надключичної та сідничної жирової тканини з об'ємом SAT та ПДВ, фракцією жиру в печінці та маркерами антропометричного ожиріння. Надключична ямка була обрана типовим місцем, де коричневі адипоцити можуть бути присутніми у людини, а сіднична область - типовим місцем, що оточує переважно білі адипоцити.

Предмети та методи

предметів

Загалом 61 випробуваний (44 жінки та 17 чоловіків) був прийнятий до Інституту харчової медицини, Klinikum rechts der Isar, Технічний університет Мюнхена, Німеччина. Випробовувані мали широкий діапазон ІМТ (17, 4–39, 1 кг м - 2). Середній вік становив 29, 3 роки (діапазон 21 - 68). Протокол дослідження був затверджений комітетом з етики медичного факультету Технічного університету Мюнхена. Письмова інформована згода була отримана від усіх суб’єктів до фенотипування. Критеріями виключення були серйозні захворювання, вагітність або лактація та стандартні протипоказання для проведення МР-тестів.

МРТ-вимірювання

Пацієнтам проводили МРТ шиї та живота/тазу на сканері 3T Philips (Ingenia; Philips Healthcare, Best, Нідерланди) із використанням котушки з головою та шиєю та комбінації передньої та задньої матриць. Сканування проводили при температурі навколишнього середовища в приміщенні сканера з кондиціонером (21 ° C) через деякий час акліматизації, в той час як дослідження було пояснене та отримана інформована згода.

Надклавікулярне та тазове картографування PDFF

Для вимірювання надключичного PDFF спочатку були отримані послідовності локалізації візуалізації МР для визначення місця надключичних жирових мішків. По-друге, для детального анатомічного зображення шиї була отримана T1-зважена корональна послідовність турбо-спін-ехо. По-третє, послідовно пошкоджене градієнтне ехо із шістьма ехо-ефектами 3D (шість-ехо-діксоном) було проведено аксіально на надключичній ділянці, включаючи жирові мішки. Щоб виміряти підшкірний підшкірний PDFF, послідовності локалізації отримували в черевній та тазовій областях, а осьову послідовність виконували на задній частині верхньої тазової області з шести послідовностями ехо з параметрами послідовності, переліченими в Додатковій таблиці S1. PDFF печінки вимірювали за допомогою шестилункової послідовності Діксона, яка осьово охоплювала всю печінку за одну затримку дихання з параметрами послідовності, переліченими в Додатковій таблиці S1.

Усі 6-лункові послідовності Діксона використовували біполярні градієнти. Для мінімізації ефектів зміщення T1 був використаний невеликий кут перекидання. 41, 42 карти PDFF були створені в Інтернеті з використанням всеосяжного алгоритму розділення води та жиру, який враховує відомі незрозумілі фактори, включаючи корекцію фазової помилки, одноразову корекцію T2 * та врахування складності спектра жиру з використанням багатополюсного жирового спектру. модель Ren et al. 43 Багатопіковий спектр жиру включав піки жиру в спектральних ділянках 0, 9, 1, 3, 1, 59, 2, 03, 2, 25, 2, 77 і 5, 31 проміле, з відносною піковою амплітудою 62,5%, 8,5%, 7,1%, 9,5%, 6,6%, 1,6% та 4,2%.

Вимірювання обсягу ПДВ/ПДВ

Для визначення обсягів САТ та ПДВ було отримано два стеки осьових двокомпонентних зображень ехо-зображень із пошкодженим градієнтним зображенням Dixon 3D для покриття живота та тазу (верхня межа стека, що починається у склепінні печінки). Час збору для кожної послідовності Діксона з двома відлуннями становив 10,6 с, і кожне сканування виконувалось за один затримка дихання (параметри послідовності наведені в Додатковій таблиці S1). Зображення води та жиру розділяли в Інтернеті на сканері за допомогою алгоритму mDixon. 44

Аналіз даних візуалізації

Сегментація ПДВ/ПДВ

Спеціальний алгоритм пост-обробки використовувався для автоматичної класифікації різних відділів черевної тканини на основі зображень, відокремлених водою та жиром, з двовимірного сканування Діксона, який був детально описаний у попередніх дослідженнях. 45, 46 SAT, DPH та обсяги непригніченої тканини (води) визначали шляхом додавання сегментованих ділянок від купола печінки до центру головки стегнової кістки. Склади без ПДВ (наприклад, міжм'язові, навколо хребта) вручну врізали в розріз. Щоб врахувати різну висоту тіла, обсяги ПДВ та СБТ були стандартизовані по висоті, в результаті чого отримали значення мл см -1. .

Аналіз PDFF

PDFF печінки визначали шляхом розміщення трьох еліптичних ROI у сегменті печінки 6, на кордоні 6/7 та в сегменті 7. Середні значення PDFF печінки розраховували шляхом усереднення значень PDFF у вищезазначених трьох ROI.

Вимірювання антропометричних параметрів

Окружність талії (WC) вимірювали як окружність посередині між найнижчим краєм ребра і поперековим хребтом на осьових двох ехо зображеннях води і живота Діксона, всі вони були отримані під час видиху. Потім співвідношення пояса та висоти (WHTR) обчислювали як співвідношення WC (у см) та висоти (у см), тоді як висота вимірювалась із найближчими 0,5 см згідно зі стандартизованими операційними процедурами (SECA, Гамбург, Німеччина). Дані про вагу наводяться окремо. ІМТ розраховували як вагу (у кг), поділену на квадратично висоту (у м2).

Статистичний аналіз

Дані виражаються як середнє значення ± sd (у дужках) для нормально розподілених даних, якщо не вказано інше. Непарний t-тест Стьюдента був використаний для порівняння PDFF у надключичній та сідничній жировій тканині. Для нормально розподілених даних використовували кореляційний аналіз Пірсона. Якщо дані показували нормально-часові розподіли, виконувалось логарифмічне перетворення. Часткові кореляційні аналізи були скориговані за віком та статтю. Статистичний аналіз проводили за допомогою статистичного програмного забезпечення MedCalc (версія 16.4.3; MedCalc Software bvba, Остенде, Бельгія; //www.medcalc.org; 2016). Двостороннє значення P 1 (діапазон від 1, 6 до 39) та 37 мл см-1 (діапазон 19, 0–143, 1). Медіана WC становила 82 см (діапазон 72-119), а медіана WHTR становила 0,99 (діапазон 0,42-0,76). На малюнку 1 представлені репрезентативні маски з кольоровим кодом SAT та DPH, карти PDFF надключичного жиру та карти PDFF глютенового жиру у суб’єкта жіночої статі з низьким ІМТ (17, 4 кг м - 2, вік = 39 років) та іншої жінки з високий ІМТ (38, 1 кг м - 2, вік = 48 років). Суб'єкт, що страждає ожирінням, характеризується більшими обсягами SAT та DPH та вищими значеннями PDFF як у надключичному, так і в сідничному жирі.

Стіл в натуральну величину

жирової

Порівняння різних запасів жиру у суб'єкта з низьким ІМТ (перший ряд, ІМТ: 17, 4 кг м - 2, вік = 39 років) та суб'єкта з високим ІМТ у жінки (другий ряд, ІМТ: 38, 1 кг м - 2, вік = 48) років). Суб'єкт з високим ІМТ має більший об'єм SAT і більший обсяг ПДВ (кольорова маскування з використанням червоного для SAT, жовтого для ПДВ, синього для нежирової тканини та блакитного для повітря в першій колонці), вищого надключичного PDFF (повноосьові та збільшені) карти PDFF у другій та третій колонках) та вищі сідничні PDFF (сідничні карти mapf у четвертій колонці) як суб’єкт із низьким ІМТ.

Повнорозмірне зображення

При порівнянні PDFF у глибокому надключичному жировому мішку з PDFF підшкірного сідничного жиру середнє значення становило 75,3 ± 4,7% (65, 4-83,8) у надключичному жирі та 89,7 ± 2,9% (82, 2- 94, 1) у підшкірному сідничному жирі, відп. Ці значення призвели до суттєвої різниці в PDFF між двома жировими депо (P

Крім того, наші аналізи показали позитивний зв’язок між надключичним PDFF та кількома антропометричними маркерами ожиріння (ІМТ, WC та WHTR), а також фракцією жиру в печінці та обсягом SAT та ПДВ. Якщо надключичне депо вважається депо, що містить переважно коричневі жирові клітини, цей висновок узгоджується з даними досліджень ПЕТ/КТ, які показали, що нижчий ІМТ пов'язаний з більш активованою БАТ. 13, 28 Декілька досліджень також виявили кореляцію між наявністю метаболічно активних НДТ за допомогою ПЕТ/КТ та кількістю вісцерального жиру та підшкірного жиру з більшою поширеністю метаболічно активних НДТ у суб'єктів із нижчим САТ та ПДВ. 15, 16, 17, 18, 25, 27

Недавні дослідження, що вимірюють рівні тригліцеридів BAT, визначені за допомогою моноклональної резонансної спектроскопії з одним вокселем, виявили позитивну кореляцію з ІМТ та WC, а також підшкірними та вісцеральними жирами. 52, 53 Інше недавнє дослідження виявило кореляцію між характеристиками BAT для МРТ у надключичній жировій тканині та маркерами метаболізму та ожиріння, які демонструють нижчий рівень тригліцеридів, нижчий WC та відсутність метаболічного синдрому та діабету 2 типу у суб'єктів з BAT. більша різниця у фракції МРТ-жиру між надключичним та САТ. Спокусливе пояснення полягає в тому, що із зростаючими коричневими адипоцитами ІМТ вони певною мірою замінюються білими адипоцитами, що відображає тип "відбілювання" у цьому конкретному жировому депо - процес, що виникає внаслідок рідкості судин та порушення функції. Деякі реакції потребують гістологічного та функціонального аналізу з використанням біоптатів жирової тканини.

Щодо кореляції надключичного PDFF з печінковими PDFF, Bartelt et al. 55 продемонстрували вплив метаболічно активної BAT на кліренс тригліцеридів у мишей, при холодовій експозиції, зміщуючи кліренс печінкового ліпопротеїну до BAT. Це потенційно узгоджується з результатами цього дослідження з печінковим PDFF, який позитивно корелює з надключичним PDFF, що означає, що, як повідомляється, менший надключичний BAT, що відображається у вищому PDFF, корелює з вищими показниками жиру в печінці. Слід зазначити, що не було виявлено зв'язку між підшкірним PDFF та жиром у печінці, що свідчить про те, що розширення цього специфічного жирового депо не пов'язане з нездоровим метаболічним фенотипом. Подальше необхідно дослідити, чи є вплив метаболічно активної БАТ на кліренс тригліцеридів у людини.

У суб'єктів старше 30 років у цьому дослідженні були асоціації, які були навіть сильнішими в цьому дослідженні, ніж у суб'єктів віком 20 років. Йонесіро та ін. 26 показали, що параметри, пов'язані з ожирінням (наприклад, область вісцерального жиру, ІМТ), зростали з віком у суб'єктів без активної БАТ, залишаючись незмінними у суб'єктів з активною БАТ. Це може свідчити про захисну роль НДТ від накопичення жиру в організмі, пов'язаного зі старінням.

Це дослідження також виявило позитивні кореляції PDFF у підшкірній жировій тканині, тобто WAT, з ІМТ, WC та WHTR, а також обсяги SAT та DPH та жиру в печінці. Ці кореляції можна легко пояснити гіпертрофією адипоцитів, яка є ознакою збільшення ваги, що може призвести до пропорційного збільшення загального вмісту жиру. 56 Ян та ін. 57 не вдалося знайти кореляцію між розміром клітин адипоцитів та хімічним зсувом, виміряним за часткою жиру. Тим не менше, PDFF тканини може впливати на її судинність, оскільки, як відомо, гіпертрофія адипоцитів пов'язана з розведенням капілярів та зниженням ангіогенного потенціалу. Незалежно від основних механізмів, ці асоціації також узгоджуються з попередніми висновками щодо ослаблення КТ САТ до маркерів ожиріння, які виявляють кореляцію нижчого загасання КТ (тобто більшого вмісту жиру) жирової тканини з вищим ІМТ, WC, частотою серцево-судинних хвороба та біомаркерний профіль про більш високий метаболічний ризик. 59, 60, 61, 62

обмеження

Це дослідження має деякі обмеження. По-перше, гістологія не використовувалася як золотий стандартний діагностичний інструмент для розрізнення ВАТ від НДТ. Без зразків біопсії жирової тканини неможливо в кінцевому підсумку продемонструвати наявність НДТ, а також клітинні характеристики досліджуваних депо. По-друге, часткові ефекти обсягу повинні враховуватися при проведенні вимірювань PDFF за допомогою МРТ. PDFF не може розрізнити вміст внутрішньоклітинної води та частини неліпідної тканини (наприклад, із судин) у вокселі. Розмір ізотропного вокселя в нашому дослідженні становив 1,5 мм в кожному вимірі, так що не можна виключати часткових об'ємних ефектів дуже дрібних судин та сусідніх м'язів. Крім того, PDFF не може розрізнити скупчення коричневих адипоцитів та змішані скупчення білих та коричневих адипоцитів, що дає лише середні значення об’ємів, що представляють інтерес. Дані нетто-ваги використовувались для розрахунку ІМТ, що могло призвести до незначних неточностей. Нарешті, одинична воксельна МР-спектроскопія не проводилась для підтвердження відмінностей PDFF у жировому жирі.

На закінчення, це дослідження показує значну різницю між надключичним та підшкірним PDFF, вказуючи на те, що BAT присутній у надключичному депо-жирі у дорослих. Крім того, значення PDFF двох проаналізованих депо жирової тканини корелюють як з МР, так і з антропометричними маркерами ожиріння. Кореляція надключичного PDFF з маркерами ожиріння узгоджується з передбачуваною залежністю між BAT та ожирінням. Кореляція підшкірного PDFF з маркерами ожиріння узгоджується з попередніми висновками щодо ослаблення КТ SAT до маркерів ожиріння. Отже, ці висновки дозволяють припустити, що жирова тканина PDFF може не тільки ідентифікувати наявність НДТ у надключичній жировій тканині, але також може бути використана як біомаркер у САТ для поліпшення характеристики фенотипу ожиріння, ризику стратифікації та вибору відповідної та втручання у спосіб життя у майбутньому.