Abstract
Aim The aim of this study was to establish a data base for normal 18F-sodium fluoride (18F-NaF) bone uptake as a function of age, sex and circadian rhythm in mice.
Methods In 12 female (F) and 12 male (M) C57BL/6N mice PET images were acquired 90 min after
intravenous injection of 20 MBq 18F-NaF for 30 minutes. Each mouse was imaged in follow-up studies at 1, 3, 6, 13 and
21 months of age. In order to assess for physiologic changes related to circadian
rhythm, animals were imaged during light (sleep phase) as well as during night conditions
(awake phase). Bone uptake is described as the median percentage of the injected activity
(%IA) and in relation to bone volume (%IA/ml).
Results A significant smaller bone volume was found in F (1.79 ml) compared to M (1.99 ml;
p < 0.001). In sex-pooled data, highest bone uptake occurred at an age of 1 month
(61.1 %IA, 44.5 %IA/ml) with a significant reduction (p < 0.001) at age 3 months (43.6 %IA,
23.6 %IA/ml), followed by an increase between 13 (47.3 %IA, 24.5 %IA/ml) and 21 months
(52.2 %IA, 28.1 %IA/ml). F had a significantly higher total uptake (F 48.2 %IA, M
43.8 %IA; p = 0.026) as well as a higher uptake per ml bone tissue (F 27.0 %IA/ml;
M 22.4 %IA/ml; p < 0.001). A significant impact of circadian rhythm was only found
for F at ages of 3 and 6 months with a higher uptake during the sleep phase.
Conclusion Circadian rhythm had a significant impact on uptake only in F of 3 and 6 months.
Regarding sex, F showed generally higher uptake rates than M. The highest uptake values
were observed during bone growth at age 1 month in both sexes, a second uptake peak
occurred in elderly F. Designing future bone uptake studies with M, attention must
be paid to age only, while in F circadian rhythm and age must be taken into account.
Zusammenfassung
Ziel Ziel dieser Studie war die Etablierung von Normwerten für den Knochen-Uptake von
18F-Natruimfluorid (18F-NaF) in Abhängigkeit von Alter, Geschlecht und zirkadianem Rhythmus.
Methoden Bei 12 weiblichen (F) und 12 männlichen (M) C57BL/6N-Mäusen wurde 90 min nach intravenöser
Injektion von 20 MBq eine 18F-NaF-PET-Untersuchungen von 30 min Dauer durchgeführt. Jede Maus wurde mit 1, 3,
6, 13 und 21 Monaten im Verlauf untersucht. Um physiologische Veränderungen in Bezug
auf den zirkadianen Rhythmus zu erfassen, wurden die Untersuchungen während der Hellphase
(Schlafphase) sowie der Dunkelphase (Wachphase) durchgeführt. Der Knochen-Uptake ist
als medianer Prozentwert der injizierten Aktivität (%IA) und in Relation zum Knochenvolumen
(%IA/ml) aufgeführt.
Ergebnisse F (1,79 ml) zeigten ein signifikant kleineres Knochenvolumen als M (1,99ml; p < 0,001).
Der höchste Knochen-Uptake fand sich bei beiden Geschlechtern im Alter von 1 Monat
(61,1 %IA, 44,5 %IA/ml) mit einem signifikanten Abfall (p < 0,001) mit 3 Monaten (43,6 %IA,
23,6 %IA/ml), gefolgt von einem Anstieg zwischen 13 (47,3 %IA, 24,5 %IA/ml) und 21
Monaten (52,2 %IA, 28,1 %IA/ml). F zeigten sowohl einen signifikant höheren Gesamt-Uptake
(F 48,2 %IA, M 43,8 %IA; p = 0,026) als auch einen höheren Uptake je ml Knochengewebe
(F 27,0 %IA/ml; M 22,4 %IA/ml; p < 0,001). Nur bei F im Alter von 3 und 6 Monaten
zeigte sich ein signifikanter Einfluss der Tageszeit mit einem höheren Uptake während
der Schlafphase.
Schlussfolgerung Ein signifikanter Einfluss des zirkadianen Rhythmus zeigte sich nur bei F im Alter
von 3 und 6 Monaten. Generell hatten F einen höheren Uptake als M. Während des Knochenwachstums
im Alter von 1 Monat hatten beide Geschlechter den höchsten Uptake, mit einem zweiten
Anstieg bei alten F. Folglich müssen beim Design von Studien bezüglich des Knochen-Uptakes
bei M das Alter und bei F der zirkadiane Rhythmus sowie das Alter als Einflussfaktoren
berücksichtigt werden.
Key words
bone -
18F-fluoride - PET - sex - circadian rhythm - age - mouse
Schlüsselwörter
Knochen -
18F-Natriumfluorid - PET - Geschlecht - circadianer Rhythmus - Alter - Maus
