Denne side blev automatisk oversat, og nøjagtigheden af ​​oversættelsen er ikke garanteret. Der henvises til engelsk version for en kildetekst.

Mikrovaskulær dysfunktion ved fedme

5. december 2025 opdateret af: Bob Hickner, Florida State University

NADPH Oxidaseaktivitet og muskelmikrovaskulær dysfunktion ved fedme

Nedsat endotelfunktion observeres i sygdomstilstande relateret til fedme, såsom åreforkalkning, koronararteriesygdom og diabetes. Produktion af reaktive oxygenarter (ROS) og deraf følgende oxidativ stress bidrager til udviklingen af ​​disse fedme-relaterede sygdomme. Enzymet NADPH-oxidase er en vigtig kilde til oxidativt stress i vaskulaturen og er blevet forbundet med det metaboliske syndrom. I efterforskerens tidligere finansierede undersøgelser påviste efterforskerne for første gang, at: 1) in vivo ROS var forhøjet i skeletmuskulatur hos overvægtige sammenlignet med magre eller overvægtige mennesker, 2) perfusion af NADPH-oxidasehæmmeren apocynin lokalt i muskler normaliserede ROS-niveauer og reverseret lokal mikrovaskulær endoteldysfunktion hos overvægtige personer, og 3) aerob træning var effektiv til at dæmpe in vivo hydrogenperoxidproduktion og vende mikrovaskulær endoteldysfunktion hos overvægtige personer. Efterforskerne vil i denne R15-fornyelsesapplikation undersøge mekanismen for trænings-inducerede ændringer i ROS-produktion og virkning på endothelial dysfunktion ved fedme ved hjælp af vores nyudviklede mikrodialysemetodologi til overvågning af ROS-produktion i kombination med analyse af muskelbiopsiprøver opnået før og efter vores tidligere testede 8-ugers intervention af aerob intervaltræning. Formålet med denne undersøgelse er at bestemme virkningen af ​​in vivo NADPH-oxidaseaktivitet på endotelfunktionen hos overvægtige individer og at bestemme mekanismen for træningsinducerede forbedringer i endotelfunktionen. Efterforskerens unikke mikrodialysemetodologi vil muliggøre overvågning af mikrovaskulær/endotelfunktion og ROS-generering, samt administration af farmakologiske midler direkte i muskler. Den centrale hypotese er, at det er opregulering af både mitokondriel ROS og NADPH oxidase-afledt ROS, der resulterer i endothelial dysfunktion ved fedme, og at træningstræning nedregulerer mitokondrie-afledt ROS, og NADPH oxidase 4, hvorved endotelfunktionen forbedres. Formålet med dette forslag er at: 1) bestemme bidragene fra mitokondriel ROS og specifikke NADPH-oxidaseisoformer til den NADPH-oxidaseafhængige endoteldysfunktion i skeletmuskulatur hos overvægtige individer; 2) bestemme mekanismen for ROS-reduktion og forbedret endotelfunktion som følge af et 8-ugers aerobt intervaltræningsprogram.

Studieoversigt

Status

Rekruttering

Betingelser

Intervention / Behandling

Detaljeret beskrivelse

Femogtyve stillesiddende klasse 2 og derover overvægtige [body mass index (BMI) >35 kg/m2, taljeomkreds >40 tommer (mænd) eller >35 tommer (kvinder)] mænd og kvinder (18-45 år) vil deltage i disse eksperimenter. Personer under 18 år vil ikke blive undersøgt på grund af protokollens invasive karakter. Personer over 45 år vil ikke blive undersøgt på grund af det aldersrelaterede fald i endotelfunktionen. Der vil ikke være begrænsninger med hensyn til race, køn eller socioøkonomisk status. Kvinder vil være præmenopausale, vil være i kombineret østrogen/progestin hormonpræventionsterapi (pille, depotplaster eller vaginal ring) og vil blive undersøgt inden for den syv dages inaktive (placebo) fase af hormonel præventionsbehandling (sammenlignelig med den tidlige follikulære fase i den normale menstruationscyklus; verificeret ved blodestradiolanalyser). Det er vigtigt at sikre konsistens i undersøgelsen af ​​kvinderne i fasen af ​​hormonal præventionsbehandling med laveste plasmaestradiolkoncentrationer på grund af de kendte positive virkninger af østradiol på endotelfunktionen. Stillesiddende overvægtige personer vil have været vægtstabile i de foregående 6 måneder og vil have det metaboliske syndrom. Det metaboliske syndrom vil blive defineret i henhold til de mest udbredte kriterier for det metaboliske syndrom fra den tredje rapport fra det nationale kolesteroluddannelsesprograms ekspertpanel om påvisning, evaluering og behandling af forhøjet kolesterol i blodet hos voksne (Voksenbehandlingspanel III). Personer med det metaboliske syndrom har mindst tre af følgende: 1) Central fedme målt ved taljeomkreds (mænd >40 tommer; kvinder >35 tommer); 2) Fastende blodtriglycerider > 150 mg/dL; 3) Blod HDL-kolesterol hos mænd <40 mg/dL og kvinder <50 mg/dL; 4) Blodtryk > 130/85 mmHg; 5) Fastende blodsukker > 110 mg/dL, og (ikke pr. ATP III) en 2-timers GTT glucose på 140-200 mg/dl.

Før de deltager i denne undersøgelse, vil forsøgspersonerne gennemgå en sygehistorie, fysisk undersøgelse og screening for hjerte-kar-sygdomme og type 2-diabetes. Evalueringer består af en gradueret løbebåndsstresstest, en blodkemi, kropssammensætningsanalyse ved Dual X-ray Absorptiometry (DXA) og et minimums taljemål (mellem xiphoid-processen og navlen).

Ekskluderinger Forsøgspersoner, der deltager i målrettet udholdenhedstræning (>20 min/dag, >1 dag/uge), vil blive udelukket. Præmenopausale kvindelige forsøgspersoner må ikke være gravide eller ammende og skal have haft regelmæssige menstruationscyklusser det seneste år. Alle forsøgspersoner vil blive screenet for kardiovaskulær og perifer vaskulær sygdom. Personer, der tager medicin, der kan påvirke det centrale eller perifere kredsløb, er på ikke-steroide antiinflammatoriske midler eller serotoningenoptagelseshæmmere, som ryger eller tygger tobak, har diabetes (fastende blodsukker >125 mg/dL), hypertension >160/95 mmHg (individer). med diabetes og høj grad af hypertension vil blive udelukket for at holde en mere ensartet gruppe af individer med det metaboliske syndrom), kongestiv hjertesvigt, angina eller perifer vaskulær sygdom. Personer med tegn på alvorlige arytmier og/eller akut myokardieiskæmi afspejlet i ST-segmentdepression på 1 mm eller mere i hvile eller under træning vil blive udelukket. Personer med kroniske infektioner, lammelser på grund af slagtilfælde, fremskreden Parkinsons sygdom, svær leddegigt eller andre alvorlige ortopædiske problemer, der ville forhindre udførelsen af ​​træningsopgaverne, vil blive udelukket. Forsøgspersoner vil ikke få lov til at tage antioxidant-, urte- eller vitamintilskud i mindst 2 uger før undersøgelsen, da nogle af disse midler har vist sig at forbedre endotelafhængig vasodilatation. Forsøgspersoner vil ikke få lov til at indtage koffein på dagen for forsøget. Forsøgspersoner vil blive udelukket, hvis vægten ændrer sig med mere end 5 % under træningsprogrammet, eller hvis deres træningsoverholdelse er under 90 % af træningspas eller den samlede træningstid.

Tidsramme: Emner vil blive rekrutteret, screenet, tilmeldt og testet i månederne 3-28 af denne bevilling. Emneansættelsesprocedurer og indkøb af nødvendige forsyninger vil finde sted i løbet af de første 2 måneder af projektet. Yderligere rekruttering samt screening og test af forsøgspersoner vil finde sted i 1-måneders cyklusser over de efterfølgende 25 måneder med en hastighed på ca. 1 pr. cyklus. Der vil derfor blive udført 25 mikrodialyseforsøg på deltagere både før og efter 8 ugers træningstræning, i alt 50 mikrodialyseforsøg. Denne plan vil derfor kræve 2 mikrodialysetest om måneden i gennemsnit i testmånederne. Testning af disse emner omfatter seks timer til mikrodialyseproceduren. Biokemisk analyse af prøver kræver cirka seks timer pr. eksperiment, og datareduktion yderligere fem timer pr. eksperiment. Der kræves ekstra tid (fem timer om ugen) til fagrekruttering, indledende test og opfølgning. Rekrutterings- og testmålene er derfor realistiske i lyset af den afsatte personale- og procentsats, kombineret med personale og ressourcer, der ikke belastes bevillingen.

Mikrodialyse (før og efter træning):

Forsøgspersoner vil rapportere til Hickner-laboratoriet efter faste natten over. Mens forsøgspersonerne hviler stille, vil der blive taget en blodprøve, der faster natten over, fra en antecubital vene, der skal analyseres for traditionel (insulin, glucose, lipider, c-reaktivt protein) og ikke-traditionelle [(cytokiner TNF-alfa, IL-6, IL-13, intercellulært adhæsionsmolekyle-1 (ICAM-1), vaskulært adhæsionsmolekyle-1 (VCAM-1) og P-selectin] kardiometaboliske sygdomsrisiko/inflammatoriske markører i blod ved hjælp af ELISA'er fra EMD Millipore eller vores kliniske analysator (Beckman Access-systemer). Derudover vil plasmaglutathion (GSH/GSSG) blive analyseret som en markør for systemisk oxidativ stress ved hjælp af et kit fra Percipio Biosciences (Bioxytech GSH/GSSG).

Mikrodialyseprocedure Syv mikrodialyseprober (CMA 20: 10 mm * 0,5 mm 20 kilodalton cutoff-membran, 5 cm sondeskaftlængde, indløbsslange og udløbsslange 20 cm; CMA/mikrodialyse, Stockholm, Sverige) vil blive indsat perkutant, 3 cm fra hinanden. lateralis af muskelgruppen quadriceps femoris (3-4 prober pr. ben) ved brug af steril teknik under lokalbedøvelse (1 % lidokain). Proberne vil blive perfunderet med den passende opløsning med en hastighed på 2,0 µL/min ved hjælp af CMA/102 mikroinfusionspumper (CMA/Microdialysis, Stockholm, Sverige) i henhold til skemaet i tabel 2.

Kontrolperfusionsopløsningen vil bestå af en steril saltvandsopløsning indeholdende 5 mM ethanol (til blodgennemstrømning/mikrovaskulære udvekslingsforanstaltninger). To af proberne vil indledningsvis blive perfunderet med denne kontrolopløsning, mens de andre prober vil blive perfunderet med NADPH-oxidasehæmmere. Forsøgspersonerne vil hvile mens de sidder i 60 minutter for at muliggøre restitution fra probeindsættelse og ækvilibrering af perfusatet med det lokale miljø. Fase 1: Tre 10-minutters dialysatprøver vil blive opsamlet i løbet af de efterfølgende 30 minutter i hætteglas med 150 µL polyethylenopsamlingshætteglas for at bestemme basal ernæringsflow i fravær (probe 1) og tilstedeværelse (prober 3-7) af NADPH-oxidasehæmmere, og at tjene som en intra-probe-kontrolperiode før SNP-perfusion (probe 2). Fase 2: Perfusatopløsningerne i den anden probe vil derefter blive ændret til at indeholde kontrolopløsningen plus 50 mM natriumnitroprussid (SNP: til kontrol for ikke-endotelafhængige ændringer). 100 µM Amplex UltraRed og 1 U/mL peberrodsperoxidase (HRP) vil blive tilsat til perfusatet i de andre prober til måling af in vivo H2O2-produktion. Tre tyve minutters dialysatprøver vil derefter blive opsamlet i løbet af de efterfølgende 60 minutter for at give disse målinger i fravær af superoxiddismutase. Fase 3: 10 U/mL superoxiddismutase (SOD) vil derefter blive tilsat til Amplex UltraRed/HRP-holdige perfusater. Tre tyve minutters dialysatprøver vil derefter blive indsamlet i løbet af de efterfølgende 60 minutter for at give mål for virkningerne af SNP, 1 mM apocynin, 100 nM MitoTempo, 100 nM MitoTempo+Apocynin, 100 nM GKT 137831 i abc 137831, eller 810 nM G31031 i abc 100 sek. SOD. Fase 4: Perfusatopløsningerne i prober to til syv vil derefter blive ændret til at indeholde kontrolopløsningen plus enten 50 mM Ach (for at bestemme endotelafhængige ændringer) eller 50 mM ACh + enten 1 mM apocynin, 100 nM MitoTempo, 100uM MitoTempo+ Apocynin, 100nM GKT 137831 eller 100nM GKT 137831+Apocynin (for at bestemme, om inhibering af NADPH-oxidase eller mitokondriel ROS-produktion forbedrer det endotelafhængige respons). Sonderne vil derefter blive perfunderet i 60 minutter for at muliggøre ækvilibrering med det lokale miljø. Tre 10-minutters prøver vil derefter blive indsamlet i løbet af de efterfølgende 30 minutter for at bestemme næringsfloweffekterne af ACH i nærvær og fravær af NADPH-oxidase eller mitokondriel ROS-hæmning. For hver prøve, hvor Amplex UltraRed og HRP tilsættes til perfusionsmediet, vil der straks blive målt 30 µL dialysat for H2O2 i laboratoriets fluorometer. For hver prøve, hvor blodgennemstrømningen måles, vil dialysat blive opbevaret ved 4 °C og analyseret for ethanol (til blodgennemstrømning/mikrovaskulær udveksling) inden for 24 timer. Alle perfusater og dialysater vil være beskyttet mod lyspåvirkning.

Mikrodialyse ethanol udstrømning/tilstrømning forhold Ethanol (5 mM) vil blive inkluderet i perfusionsmediet for at overvåge ernæringsmæssig blodgennemstrømning/mikrovaskulær udveksling i området af mikrodialysesonden som beskrevet i vores tidligere publikationer 30-32.

Bestemmelse af maksimal aerobe kapacitet (før og efter træning):

Alle forsøgspersoner vil udføre en standardiseret maksimal træningstest på et løbebånd ved tilmelding til studiet og igen efter afslutning af træningsprogrammet. Forsøgspersoner vil individuelt justere hastighed og hældning (3-6 km·t-1, 0-5%) i en 5-minutters opvarmningsperiode. Efter opvarmningsperioden vil forsøgspersonens udløbne O2 og CO2 løbende blive overvåget via spirometri med åbent kredsløb (TrueOne 2400; Parvomedics; Salt Lake City, UT). VO2peak-testen vil blive udført ved hjælp af en rampeprotokol, hvor hastigheden vil være konstant, og hældningen øges 2 % hvert andet minut, indtil VO2peak er nået. Starthastigheden vil blive individuelt justeret baseret på opvarmningshastigheder og puls, med den hensigt at opnå VO2peak inden for 8-12 minutter.

Træningsprotokol Alle deltagere vil udføre aerob intervaltræning tre gange om ugen på ikke-sammenhængende dage i otte uger. Motion vil bestå af at gå/løbe op ad en skråning på et løbebånd. Forsøgspersonerne vil varme op i 10 minutter ved 70 % af maksimal hjertefrekvens (HRmax som bestemt under VO2peak-testen), før de udfører fire 4-minutters intervaller ved 90 % af HRmax med en 3-minutters aktiv restitution ved 70 % af HRmax mellem intervaller og en 5-minutters nedkølingsperiode, hvilket giver en samlet træningstid på 40 minutter.

Bestemmelse af kropssammensætning Fedtfri masse, fedtmasse og procent kropsfedt vil blive bestemt ved hjælp af dobbelt-energi røntgenabsorptiometri (DXA; GE Lunar Prodigy Advance, Madison WI). Kropsmasse og højde vil blive målt til beregning af kropsmasseindeks (BMI: kg/m2). Minimum talje og maksimal hofteomkreds vil også blive målt for potentielt at blive brugt som en kovariat i statistiske analyser på grund af sammenhængen mellem vægt/h-forhold og taljeomkreds med risiko for kardiometabolisk sygdom.

Muskelmarkører for oxidativt stress:

Biopsier vil derfor blive taget i hviletilstand før og efter træning af de deltagere, der accepterer biopsiproceduren. Perkutane muskelbiopsier vil blive opnået fra vastus lateralis af muskelgruppen quadriceps femoris (undergår tilpasninger til den foreslåede træningstræning) ved hjælp af sterile procedurer og efter administration af lokalbedøvelse (1 % lidokain).

Undersøgelsestype

Interventionel

Tilmelding (Anslået)

25

Fase

  • Ikke anvendelig

Kontakter og lokationer

Dette afsnit indeholder kontaktoplysninger for dem, der udfører undersøgelsen, og oplysninger om, hvor denne undersøgelse udføres.

Studiekontakt

  • Navn: Robert C Hickner, PhD
  • Telefonnummer: 850-644-1375
  • E-mail: rhickner@fsu.edu

Studiesteder

    • Florida
      • Tallahassee, Florida, Forenede Stater, 32306
        • Rekruttering
        • Florida State University
        • Kontakt:

Deltagelseskriterier

Forskere leder efter personer, der passer til en bestemt beskrivelse, kaldet berettigelseskriterier. Nogle eksempler på disse kriterier er en persons generelle helbredstilstand eller tidligere behandlinger.

Berettigelseskriterier

Aldre berettiget til at studere

18 år til 45 år (Voksen)

Tager imod sunde frivillige

Ja

Beskrivelse

Inklusionskriterier:

  • Der vil ikke være begrænsninger med hensyn til race, køn eller socioøkonomisk status.
  • Kvinder vil være præmenopausale
  • Kvinder vil være i kombineret østrogen/progestin hormonpræventionsbehandling (pille, depotplaster eller vaginal ring).
  • Stillesiddende overvægtige personer vil have været vægtstabile i de foregående 6 måneder.
  • Stillesiddende overvægtige personer vil have det metaboliske syndrom som defineret i henhold til den tredje rapport fra det nationale kolesteroluddannelsesprograms ekspertpanel om påvisning, evaluering og behandling af forhøjet kolesterol i blodet hos voksne (Voksenbehandlingspanel III).
  • Personer med det metaboliske syndrom vil have mindst tre af følgende:

    1. Central fedme målt ved taljeomkreds (mænd >40 tommer; kvinder >35 tommer);
    2. Fastende blodtriglycerider > 150 mg/dL;
    3. Blod HDL-kolesterol hos mænd <40 mg/dL og kvinder <50 mg/dL;
    4. Blodtryk > 130/85 mmHg; 5) Fastende blodsukker > 110 mg/dL, og (ikke pr. ATP III) en 2-timers GTT glucose på 140-200 mg/dl.

Ekskluderingskriterier:

  • Forsøgspersoner, der deltager i målrettet udholdenhedstræning (>20 min/dag, >1 dag/uge), vil blive udelukket.
  • Præmenopausale kvindelige forsøgspersoner må ikke være gravide eller ammende og skal have haft regelmæssige menstruationscyklusser det seneste år.
  • Personer, der tager medicin, der kan påvirke central eller perifer cirkulation,
  • Personer på ikke-steroide antiinflammatoriske midler eller serotoningenoptagelseshæmmere,
  • Personer, der ryger eller tygger tobak,
  • Personer med diabetes (fastende blodsukker >125 mg/dL),
  • hypertension >160/95 mmHg
  • Personer med kongestiv hjertesvigt, angina eller perifer vaskulær sygdom. --Personer med EKG-bevis for alvorlige arytmier og/eller akut myokardieiskæmi afspejlet i ST-segmentdepression på 1 mm eller mere i hvile eller under træning.
  • Personer med kroniske infektioner, lammelser på grund af slagtilfælde, fremskreden Parkinsons sygdom, svær leddegigt eller andre alvorlige ortopædiske problemer, der ville forhindre udførelsen af ​​træningsopgaverne, vil blive udelukket.
  • Personer, der tager antioxidant-, urte- eller vitamintilskud i mindst 2 uger før undersøgelsen.
  • Personer, der indtager koffein på dagen for eksperimentet.
  • Personer, hvis vægt ændres med mere end 5 % i løbet af træningsprogrammet.
  • Personer, hvis træningsoverholdelse er under 90 % af træningssessionerne eller den samlede træningstid.

Studieplan

Dette afsnit indeholder detaljer om studieplanen, herunder hvordan undersøgelsen er designet, og hvad undersøgelsen måler.

Hvordan er undersøgelsen tilrettelagt?

Design detaljer

  • Primært formål: Grundvidenskab
  • Tildeling: N/A
  • Interventionel model: Enkelt gruppeopgave
  • Maskning: Ingen (Åben etiket)

Våben og indgreb

Deltagergruppe / Arm
Intervention / Behandling
Eksperimentel: Motionstræning
Otte ugers intervaltræning
Otte ugers intervaltræning

Hvad måler undersøgelsen?

Primære resultatmål

Resultatmål
Foranstaltningsbeskrivelse
Tidsramme
Reaktive oxygenarter (ROS)
Tidsramme: skifte fra uge 0 til uge 8
reaktive oxygenarter som angivet ved H2O2-koncentration målt med mikrodialyse
skifte fra uge 0 til uge 8

Sekundære resultatmål

Resultatmål
Foranstaltningsbeskrivelse
Tidsramme
Muskel blodgennemstrømning
Tidsramme: skifte fra uge 0 til uge 8
muskelmikrovaskulær blodgennemstrømning som overvåget med mikrodialyse
skifte fra uge 0 til uge 8

Samarbejdspartnere og efterforskere

Det er her, du vil finde personer og organisationer, der er involveret i denne undersøgelse.

Sponsor

Efterforskere

  • Ledende efterforsker: Robert C Hickner, PhD, Florida State University

Datoer for undersøgelser

Disse datoer sporer fremskridtene for indsendelser af undersøgelsesrekord og resumeresultater til ClinicalTrials.gov. Studieregistreringer og rapporterede resultater gennemgås af National Library of Medicine (NLM) for at sikre, at de opfylder specifikke kvalitetskontrolstandarder, før de offentliggøres på den offentlige hjemmeside.

Studer store datoer

Studiestart (Faktiske)

20. november 2019

Primær færdiggørelse (Anslået)

19. november 2026

Studieafslutning (Anslået)

31. maj 2027

Datoer for studieregistrering

Først indsendt

9. august 2018

Først indsendt, der opfyldte QC-kriterier

10. september 2019

Først opslået (Faktiske)

12. september 2019

Opdateringer af undersøgelsesjournaler

Sidste opdatering sendt (Faktiske)

11. december 2025

Sidste opdatering indsendt, der opfyldte kvalitetskontrolkriterier

5. december 2025

Sidst verificeret

1. december 2025

Mere information

Begreber relateret til denne undersøgelse

Andre undersøgelses-id-numre

  • R15HL113854 (U.S. NIH-bevilling/kontrakt)

Plan for individuelle deltagerdata (IPD)

Planlægger du at dele individuelle deltagerdata (IPD)?

UBESLUTET

Lægemiddel- og udstyrsoplysninger, undersøgelsesdokumenter

Studerer et amerikansk FDA-reguleret lægemiddelprodukt

Ingen

Studerer et amerikansk FDA-reguleret enhedsprodukt

Ingen

Disse oplysninger blev hentet direkte fra webstedet clinicaltrials.gov uden ændringer. Hvis du har nogen anmodninger om at ændre, fjerne eller opdatere dine undersøgelsesoplysninger, bedes du kontakte register@clinicaltrials.gov. Så snart en ændring er implementeret på clinicaltrials.gov, vil denne også blive opdateret automatisk på vores hjemmeside .