18F-氟代胆碱PET成像检测人类棕色脂肪组织：基于磷脂酰胆碱合成的标志物

《Journal of Translational Medicine》：18F-Fluorocholine uptake is greater by human supraclavicular brown than white adipose tissue and inversely associated with body mass index

摘要

背景

棕色脂肪组织（BAT）由富含线粒体的多房性脂肪细胞组成，这些细胞通过消耗能量来产生热量。BAT质量的量化最常通过¹⁸F-氟代脱氧葡萄糖正电子发射断层扫描（PET）进行，这需要预先暴露于寒冷环境。我们假设¹⁸F-氟代胆碱PET能够检测人类BAT，这是因为棕色脂肪细胞具有高线粒体密度和多个脂滴，需要大量磷脂酰胆碱合成。

方法

（1）招募6名BAT中可检测到¹⁸F-氟代脱氧葡萄糖摄取的健康男性，进行一项随机交叉研究，探究在温暖和寒冷暴露期间BAT对¹⁸F-氟代胆碱的摄取。（2）对76例既往接受过¹⁸F-氟代胆碱PET/CT扫描的患者，量化锁骨上脂肪组织对¹⁸F-氟代胆碱的摄取。（3）量化人类BAT和白色脂肪组织（WAT）以及棕色和白色脂肪细胞中胆碱转运蛋白的表达。（4）对与¹⁵N-胆碱孵育的人棕色脂肪细胞进行脂质组学分析，以确定磷脂合成。

结果

（1）在温暖和寒冷暴露期间，BAT对¹⁸F-氟代胆碱的摄取均显著高于WAT。（2）在较冷季节，锁骨上脂肪组织对¹⁸F-氟代胆碱的摄取更高，与体质指数呈负相关（与颈部浅表WAT不同），并与组织放射密度呈正相关。（3）胆碱转运蛋白SLC44A3在人锁骨上BAT中的表达高于WAT，而SLC44A2在人棕色脂肪细胞中的表达高于白色脂肪细胞。（4）在人棕色脂肪细胞中进行¹⁵N-胆碱示踪，鉴定出掺入超过30种磷脂酰胆碱种类。

结论

人锁骨上BAT对¹⁸F-氟代胆碱的摄取高于WAT，这与胆碱利用增加用于磷脂酰胆碱合成一致。室温下锁骨上脂肪组织对¹⁸F-氟代胆碱的摄取可能是人类BAT的标志物。

图形摘要