Auswirkungen von überwachtem Trainingstraining auf ältere Gemeindebewohner

Design Das Institutional Review Board eines Krankenhauses der Tertiärversorgung genehmigte die Studie (IRB-Nr.: 201602058A3C502 und NCT04839796). Von Mai bis November 2021 wurde eine randomisierte kontrollierte Studie mit Prüfer und Probanden verblindet zu den Auswirkungen von Trainingsprogrammen auf alternde Menschen durchgeführt. Alle Probanden gaben ihre Einwilligung nach Aufklärung, nachdem sie die experimentellen Verfahren verstanden hatten. Anschließend wurden die Teilnehmer nach dem Zufallsprinzip einem 30-minütigen überwachten Übungstraining (SET) mit kontinuierlichem Training mittlerer Intensität (MICT) für 24 Sitzungen im Krankenhaus oder in Heimübungsgruppen (HET) zugeteilt, wobei ein computergenerierter, verdeckter Zuweisungsplan verwendet wurde. Die Daten wurden von einem verblindeten Gutachter vor der Randomisierung und nach Abschluss des Übungstrainings gesammelt.

Befragt wurden in der Gemeinschaft lebende Personen mit einem Alter von >= 55 Jahren, die in der Nähe eines kommunalen Krankenhauses lebten. Rekrutiert wurden ältere Erwachsene mit einem Mini-Mental-State-Examen-Score (MMSE) von > 24 und einem negativen Lendenwirbelsäulen- sowie degenerativen Gelenksbeschwerden der unteren Extremitäten. Diejenigen, die in unseren früheren Studien ein instabiles klinisches Erscheinungsbild oder eine Sarkopenie aufwiesen, die auf der Grundlage der Empfehlung der Asiatischen Arbeitsgruppe für Sarkopenie diagnostiziert wurde, waren keine Kandidaten für die Studie. Wir haben auch Personen mit absoluten Kontraindikationen für Aerobic-Aktivitäten ausgeschlossen, wie vom American College of Sports Medicine (ACSM) empfohlen. Der Baseline-Score für körperliche Komponenten (PCS) und die Scores für mentale Komponenten (MCS) in der Medical Outcomes Study Short Form 36 (SF-36) wurden zur Beurteilung der Lebensqualität (QoL) verwendet und 24 Wochen nach der Rekrutierung erneut bewertet. Die demografischen Ausgangsmerkmale und klinischen Informationen der eingeschlossenen Teilnehmer wurden sorgfältig erfasst.

Übungstraining Alle Probanden wurden angewiesen, eine Smartwatch (WDI08, WisDat Inc., Taichung, Taiwan) zu tragen und mindestens 8000 Schritte pro Tag (stp/d) zu machen. Zusätzlich zu 8000 Stp/Tag absolvierten die SET-Teilnehmer 24 Sitzungen überwachter MICT (70 % der maximal vorhergesagten Herzfrequenz) für 30 Minuten auf einem Fahrradergometer (Ergoselect 150P, ergoline GmbH, Bitz, Deutschland) in unserem Krankenhaus während eines 8-minütigen Trainings -wöchiger Zeitraum. Alle Probanden wurden per Telefonanruf und App daran erinnert, in den ersten 8 Wochen nach der Rekrutierung jede Woche mehr als 8000 Stp/Tag einzunehmen. Nach Abschluss des MICT wurden die SET-Teilnehmer angewiesen, weitere 16 Wochen lang >= 8000 Stp/Tag einzunehmen. HET-Teilnehmer wurden angewiesen, während der 24-wöchigen Nachbeobachtungszeit 8.000 Stp/Tag einzunehmen. Während der letzten 16 Wochen wurde die Anweisung zur Einnahme von >=8000 stp/Tag nicht bei allen Probanden beachtet. Das Trainingstraining wurde beendet, wenn die Testperson während des Trainings Symptome/Anzeichen gemäß der ACSM-Richtlinie aufwies.20 Messung der körperlichen Fitness Die am Handgelenk getragene Smartwatch (WDI08, Wisdat Inc., Taichung, Taiwan) zeichnete die tägliche Schrittzahl und den Energieverbrauch jedes Probanden sowie die durchschnittliche Anzahl der Schritte und den Energieverbrauch (Kcal) pro Tag auf Eine Woche stellte die durchschnittlichen täglichen Schritte und den Energieverbrauch einer Woche in der Gemeinschaft während des 24-wöchigen Nachbeobachtungszeitraums dar.

Der Wadenumfang (Calf_circ) wurde durch Mittelung des größten Calf_circ der beidseitigen Beine ermittelt. Intelligente Bewegungsanalyse (eFitHealth, uCare Medical Electronics, Co. Ltd., Miaoli, Taiwan) mit interaktiven Stimmen und 3D-Tiefenbildführungen zur Beurteilung der 2-Minuten-Schrittzahl, der 5-maligen Aufstehdauer und des Sitzens auf dem Stuhl -Reichweitenentfernung (Ergänzungsdaten 1). Jeder der oben genannten Tests wurde verwendet, um VO2max (eV O2max), Muskelkraft der unteren Extremitäten bzw. Flexibilität abzuschätzen.21 Die Körperzusammensetzung, einschließlich Gesamtkörperwasser (TBW), Mineralstoffanteil, Proteinmenge (Prot), fettfreie Körpermasse (LBM), Skelettmuskelmasse (SKM), Körperfettmasse (BFM) und Grundumsatz (BMR), wurden gemessen durch Mehrfrequenz-Bioimpedanzanalyse (Inbody 720, Inbody Co., Ltd., CA, USA). Die oben genannten Messungen wurden vor, 8 Wochen nach und 24 Wochen nach dem ersten Besuch dokumentiert.

RNA-Extraktion Eine Blutentnahme von 10 ml Vollblut von jedem Probanden bei der Rekrutierung, 8 Wochen und 24 Wochen nach dem ersten Besuch wurde in ein Röhrchen mit 3,2 % Natriumcitrat gegeben. Die Proben wurden dann 15 Minuten lang bei 360 x g zentrifugiert, und der Überstand wurde 20 Minuten lang bei 2400 x g und einer Raumtemperatur von 25 °C weiter zentrifugiert, um die Plasmaplättchenzahl unter 2,5 x 10^8/ml zu halten. Verarbeitetes Plasma von 400 Mikrolitern wurde in einen 2-ml-Eppendorf-Behälter (Eppendorf Corp.) gegeben. Hamburg, Deutschland) zum Mischen mit 1200 Mikroliter TRIzol (ThermoFisher Scientific Inc., Waltham, MA, USA) und 5 Mikroliter miR-39 (5x10^-15 Mol/Mikroliter), exogene Kontrolle, von C. elegans sowie 2 Mikrogramm (10 Mikrogramm/ml im Plasma) Hefe-RNA (Invitrogen, Carlsbad, CA, USA) für 15 Minuten bei Raumtemperatur. Weitere 320 Mikroliter Chloroform wurden hinzugefügt und 5 Minuten lang bei Raumtemperatur gehalten. Die Probe wurde 15 Minuten lang bei 4 °C mit 12.000 xg zentrifugiert und 300 Mikroliter farblose Flüssigkeitsschicht wurden abgesaugt, um sie über Nacht bei -80 °C mit 900 Mikroliter eiskaltem 100 % Ethanol zu vermischen. Die vorbereitete Probe wurde in die Direct-zol-Säule (Direct-zol RNA Miniprep, Zymo Research Corp., Irvine, CA, USA) gegeben und dann 30 Sekunden lang bei 12.000 xg zentrifugiert. Die Säule wurde dann in ein neues Sammelröhrchen überführt und nach dem Mischen mit 400 Mikroliter RNA-Waschpuffer 30 Sekunden lang bei 12.000 xg zentrifugiert. 80 Mikroliter DNase-I-Reaktionsmischung (5 Mikroliter DNase-I-Enzym + 75 Mikroliter DNA-Verdauungspuffer) wurden dem Röhrchen zugesetzt, nachdem der RNA-Waschpuffer verworfen wurde, und 15 Minuten bei Raumtemperatur inkubiert. Zusätzliche 400 Mikroliter Vorwaschpuffer wurden in das Röhrchen gegeben und 30 Sekunden lang bei 12.000 xg zentrifugiert. Anschließend wurde die Säule in ein neues 1,5-ml-RNase-freies Röhrchen überführt und 2 Minuten lang bei Raumtemperatur mit 80 Mikroliter nukleasefreiem Wasser behandelt. Die vorbereitete Probe wurde 2 Minuten lang bei 12000 xg zentrifugiert, um die RNA-Lösung zu eluieren.

Die Quantifizierung der Plasma-microRNA-Spiegel miR-21, miR-126, miR-146a und miR-222 zu den oben genannten drei verschiedenen Zeitpunkten wurde analysiert. Eine einstufige quantitative Echtzeit-Polymerasekettenreaktion (RT-qPCR) wurde unter Verwendung eines RT-qPCR-Systems (T100TM Thermal Cycler, Bio-Rad Laboratories Inc., Berkeley, CA, USA) durchgeführt, um die Plasma-microRNA-Spiegel zu bestimmen. Eine Mischung aus 100 ng Gesamt-RNA-Extraktion, 10 Mikroliter TaqMan-Mastermix (ThermoFisher), 5,8 Mikroliter nukleasefreiem Wasser, 0,2 Mikroliter Universalsondenbibliothek 21 (10 Mikromol), 0,1 Mikroliter RNase-Inhibitor, selbstkonstruierten 1 Mikroliter Vorwärtsprimern und 1 microL-Reverse-Primer für miR-39, miR-126 und miR-146a sowie 2 microL-cDNA-Template wurden auf Eis erstellt. Alle Reaktionen wurden in einer 48-Well-Platte 3 Minuten lang bei 95 °C inkubiert, gefolgt von 40 Zyklen mit 5 Sekunden lang 95 °C, 10 Sekunden lang 60 °C und 1 Sekunde lang 72 °C. Selbstkonstruierte Vorwärts- und Rückwärtsprimersequenzen für primäres C. elegans miR-39 (C-miR-39) als exogene Kontrolle. Humanes miR-126 (miR-126) und miR-146a (miR-146a) (Ergänzungstabelle 1) wurden durch die exogene Kontrolle normalisiert und zur Bestimmung der Expression der microRNA-Spiegel während der Nachuntersuchung verwendet.

Das miRCURY LNA SYBR Green PCR-Kit (Qiagen) wurde zur Bestimmung von humanem miR-21 (miR-21) und miR-222 (miR-222) verwendet. Eine Mischung aus 4 Mikroliter 5X miRCURY RT SYBR Green Reaction Buffer, 2 Mikroliter 10X miRCURY RT Wnzyme Mix und 14 Mikroliter 100 ng Gesamt-RNA-Extraktion in nukleasefreiem Wasser wurde in einer 48-Well-Platte 60 Minuten lang bei 42 °C inkubiert gefolgt von 95°C, um cDNA zu erzeugen. Eine Mischung, die 2 Mikroliter C-miR-39-Primer (oder miR-21/oder miR-222) von Qiagen, 10 Mikroliter miRCURY SYBR Green Master Mix, 2 Mikroliter nukleasefreies Wasser und 6 Mikroliter 5X generierte cDNA-Matrize enthielt, wurde bei inkubiert 95 °C für 2 Minuten, gefolgt von 40 Zyklen mit 95 °C für 10 Sekunden und 56 °C für 60 Sekunden. has-miR-21 und hsa-miR-222 wurden durch C-miR-39 normalisiert und zur Bestimmung der Expression der microRNA-Spiegel während der Nachuntersuchung verwendet.

Bestimmung der Entzündungsaktivität 300 Mikroliter Serum wurden im Verhältnis 1:2 verdünnt. 50 Mikroliter vorbereitete Proben pro Vertiefung und Kalibratoren in zweifacher Ausfertigung auf die Testplatte geladen (Multiplex Human Cytokine Panel 1, Boster Biological Technology, Pleasanton, CA, USA). Jede Vertiefung enthielt Antikörper, die IL-1α, IL-1β, IL-6, IL-10 und TNFα einfingen. Eine Mischung, die biotinylierte analytspezifische Antikörper enthält, wird hinzugefügt, nachdem alle ungebundenen Proteine ​​abgewaschen wurden. Die biotinylierten Antikörper vervollständigten das Sandwich für jeden spezifischen angeordneten Analyten. Nach dem Abwaschen ungebundener biotinylierter Antikörper wird Streptavidin-Meerrettich-Peroxidase (SHRP) hinzugefügt. Nach einem weiteren Waschvorgang ist die Menge an SHRP, die an jeder Stelle des Arrays verbleibt, proportional zur Menge der oben genannten ursprünglich eingefangenen Zytokine. Die Menge an konjugiertem Enzym an jeder Stelle des Arrays wird durch Zugabe eines chemilumineszierenden Substrats gemessen.

Statistische Analyse Die Daten werden als Mittelwert (95 %-KI) oder n (%) dargestellt. Unterschiede zwischen kontinuierlichen und nominalen Parametern sowie zwischen den beiden Gruppen wurden durch Student-t- bzw. Chi-Quadrat-Tests geschätzt. Eine ANOVA mit wiederholter Messung wurde durchgeführt, um die Unterschiede der kontinuierlichen Parameter zu analysieren, die zu den drei Zeitpunkten in jeder Gruppe gemessen wurden. Um den Zusammenhang zwischen körperlicher Fitness und miRNAs herauszufinden, wurde eine Pearson-Korrelation durchgeführt. Ein p-Wert von weniger als 0,05 wurde als statistische Signifikanz angesehen.