Myöhäisen illallisen vaikutus yölliseen aineenvaihduntaan

Liikalihavuus on epidemia, joka lisää merkittävää maailmanlaajuista sairastuvuutta ja kuolleisuutta. Enemmän kuin pelkkä liiallisen syömisen ilmentymä, liikalihavuus ja metabolinen oireyhtymä voivat myös olla seurausta väärästä ruokailun ajoituksesta. Tarkemmin sanottuna enemmän kaloreita syöminen myöhemmin päivällä lisää painonnousua ja metabolista oireyhtymää. Mekanismia, jolla myöhempi syöminen vahingoittaa aineenvaihduntaa, ei täysin ymmärretä. Vuorokausirytmi ja uni/herätystila voivat vaikuttaa ruuansulatukseen, imeytymiseen ja hapettumiseen. Uni hidastaa säädeltyä aineenvaihduntaa, minkä odotetaan heikentävän nautitun rasvan hapettumista.

Tutkijat olettavat, että illallisen syöminen klo 22.00 lähellä nukkumaanmenoaikaa (23.00) verrattuna tavalliseen aikaan (18.00) johtaa heikentyneeseen yölliseen aineenvaihduntaprofiiliin ja alentuneeseen nautitun rasvan rasvahappohapettumiseen. Tutkijat testaavat tätä hypoteesia satunnaistetussa crossover-tutkimuksessa, jossa verrataan rutiini-illallista (RD) myöhäiseen illalliseen (LD) yöllisen aineenvaihduntaprofiilin perusteella, ja arvioivat nautitun rasvan hapettumista käyttämällä stabiilia isotooppimerkkiainetta. Jos tutkijat voivat osoittaa, että illallisen ajoitus vaikuttaa yölliseen aineenvaihduntaprofiiliin ja eksogeenisen rasvan hapettumiseen, tutkijat voivat kohdistaa nämä keinot liikalihavuuden ja siihen liittyvien aineenvaihdunnan seurausten torjuntaan.

Opiskelumenettelyt:

Tutkijat suorittavat satunnaistetun ristikkäisen tutkimuksen RD:stä ja LD:stä yön yli tapahtuvan aineenvaihdunnan toiminnalle terveillä vapaaehtoisilla. Koehenkilöt ilmoittavat Bayview'n astma- ja allergiakeskukseen seulontaa ja suostumusta varten. Jos osallistujat antavat kirjallisen suostumuksensa, osallistujat käyvät läpi historian ja fyysisen tarkastuksen. Jokainen osallistuja tulee kliiniseen tutkimusyksikköön (CRU) kahdelle käynnille (RD tai LD), joista kukin koostuu 2 peräkkäisestä yöstä (totutteluyö, sitten tutkimusyö). RD- ja LD-käynti tehdään noin 3-4 viikon välein ja tapahtuu satunnaisessa järjestyksessä, jotta vaikutukset ja merkkiaine huuhtoutuvat pois. Kuukautiskierron mahdollisten metabolisten vaikutusten huomioon ottamiseksi naiset tutkivat kuukautiskiertonsa samassa vaiheessa (käyntien välillä on ~4 viikkoa). Osallistujia ei keskeytetä rutiinihoitoa tai nykyistä hoitoa voidakseen ilmoittautua tutkimukseen.

Yleinen vierailuaikataulu:

Jokainen kahdesta vierailusta (3-4 viikon välein) koostuu kahdesta peräkkäisestä yöstä seuraavasti:

• Päivä 1: Iltasisäänpääsy CRU:hun.
• Yö 1: Nuku CRU:ssa ilman valvontaa (totutteluyö)
• Päivä 2: Standardoidut ateriat ja vakaa isotoopin nauttiminen joko RD- tai LD-, IV-näytteenoton kanssa (60 minuutin välein)
• Yö 2: Nuku CRU:ssa polysomnografin (PSG) ja IV-näytteenoton kanssa (60 minuutin välein)
• Päivä 3: Standardoitu aamiainen, IV-näytteenotto (60 minuutin välein), kotiutus

Yksityiskohtaiset menettelyt:

Ennen CRU:n saapumista: Osallistujia pyydetään 3 päivää ennen jokaista CRU:n sisäänpääsyä noudattamaan säännöllistä uni-heräilysykliä, nousemaan klo 7.00 ja nukkumaan klo 23.00 ja syömään 3 ateriaa päivässä illallisen kera viimeistään myöhemmin. kuin klo 19.00.

Päivä 1 + yö 1: Koehenkilöille tehdään lyhyt historia ja fyysinen tarkastus. (Tämä voi tapahtua päivänä, joka on kaukana CRU:n sisäänpääsystä, tai samana iltapäivänä kuin CRU:n sisäänpääsy.) Klo 20.00 koehenkilöt raportoivat kliiniselle tutkimusyksikölle ja heille tehdään antropometrinen arviointi, mukaan lukien paino, pituus, niska ja vyötärön ympärysmitta. Osallistujien odotetaan lopettaneen illallisen saapumisaikaan mennessä.

Yö 1: Koehenkilöille tarjotaan yksityinen huone CRU-lepotilassa. Valot sammutetaan klo 23.00 ja syttyvät klo 7.00 seuraavana aamuna. Tämä on sopeutumisilta; polysomnografista seurantaa ei tehdä.

Päivä 2 + yö 2: Koehenkilöt herätetään klo 7.00. Koehenkilöt voivat harjoittaa istumista CRU:ssa, mutta osallistujat eivät saa nukkua tai harjoittaa aggressiivista liikuntaa. Osallistujille tarjotaan neljä perusateriaa klo 8.00, 13.00, 18.00 ja 22.00. Kunkin aterian kilokaloripitoisuus prosentteina päivittäisestä kokonaissaannista on esitetty alla olevassa taulukossa ja riippuu siitä, ovatko osallistujat RD- vai LD-tiloissa.

Jokaisen aterian makroravintoainekoostumus on noin 50 % hiilihydraatteja, 30 % rasvaa ja 20 % proteiinia, mutta lopullinen ruokavalio laaditaan Institute for Clinical and Translational Research (ICTR) -palveluiden kanssa tyypillisten länsimaisten ruokavaliomallien mukaisesti. Kaksi perifeeristä IV:tä sijoitetaan verinäytteitä varten unen aikana, ja yksi vara-injektiolaite, jos yksi IV epäonnistuu. IV-letkua jatketaan viereiseen valvomoon, jotta verinäytteitä voidaan ottaa häiritsemättä kohdetta.

Stabiilin isotoopin nauttiminen: Tutkijat käyttävät validoitua tekniikkaa rasvahappojen hapettumisen (FAO) erojen määrittämiseen antamalla suun kautta nestemäisen annoksen 15 mg/kg [2H31]palmitaattia ruumiinpainoa kohti päivällisen yhteydessä (18.00 RD-iltana tai 22. :00 LD-iltana). Isotooppi liuotetaan lämpimään (60 °C) nestemäiseen pirtelöön (maito tai muu emulgointiaine), joka toimitetaan juomana illallisen yhteydessä. FAO kvantifioidaan sen jälkeen arvioimalla deuteriumin liittyminen plasman 2H2O:hon tunneittain käyttämällä isotooppisuhdetta MS (IR/MS), jolloin eliminoidaan tarve kerätä uloshengitetystä hiilidioksidista (CO2), arvioida hiilidioksidin kulutuksen vaihtelua (VCO2) tai asetaattikorjausta vaaditaan hiilileimattuja rasvahappomerkkiaineita. Koehenkilöt nauttivat myös 0,4 g/kg H218O:ta, jotta kehon kokonaisvesitilavuus voidaan laskea Schoellerin ja van Santenin menetelmällä. FAO-nopeus määritetään plasman ylimäärällä 2H kertaa kehon kokonaisvesi, kun taas deuteriumin saantoprosentti määritetään jakamalla annetulla 2H-annoksella.

Yö 2: Jokaisena opinto-iltana klo 23.00-07.00 suoritetaan PSG. Unitutkimukseen kuuluu elektroenkefalografia, elektrookulografia, hapetus ja hengitysponnistelu. Hengitysponnistusta mitataan rintakehän vatsan liikkeellä, joka arvioidaan elohopeavenymäantureilla. Pintaelektrodit sijoitetaan kohdille C3A2 ja C3O1, submentaalinen elektrodi ja vasenta ja oikeaa elektrookulogrammia käytetään unen näyttämiseen. Elektrokardiografi (EKG) tallennetaan kolmesta rintaelektrodista. Jatkuva happisaturaation mittaus tallennetaan käyttämällä korvaoksimetriä (malli nro 472-1A, Hewlett Packard, Waltham, Mass). Sähköenkefalografin, EKG:n, elektromyogrammin, elektrookulogrammin, hengitysrasitusmittarin, korvaoksimetrin ja termistoreiden signaalit tallennetaan tietokoneelle RemLogic-ohjelmistolla.

Veri työ:

Verinäytteet otetaan 60 minuutin välein alkaen klo 17.00 ja jatkuvat seuraavaan päivään, kuten kuvassa 1 esitetään, ja ne kattavat 20 aikapistettä. Jokainen verinäyte on tilavuudeltaan 4 cm3, ja se asetetaan lavendertop-putkiin (EDTA) sentrifugoitavaksi plasman saamiseksi. Solut poistetaan plasmasta sentrifugoimalla 10 minuuttia 1500 x jäähdytyssentrifugilla. Sentrifugoinnin jälkeen plasma siirretään kryovialeihin varastointia varten. Aamunäyte lopullisen heräämisen aikaan (7.00) on 12 cc (3 putkea), koska tutkijat suunnittelevat lisämäärityksiä tällä näytteellä (lipidipaneeli, tulehdusmarkkerit) ja 4 cc säilytetään kokoverenä tulevaa mahdollista analyysiä varten. . Näytteet pakastetaan -80°C:ssa illallisajan aineenvaihduntavaikutuksia koskevaa tutkimusta varten osallistujien suostumuksella. Yhteensä verta kerätään noin 88 cm3, mikä on paljon vähemmän kuin verenluovutuksen aikana.

Päivä 3: Osallistujille tarjotaan aamupala, jonka koostumus on samanlainen kuin päivänä 2, klo 08.00. Aterian aineenvaihduntavastetta arvioidaan neljän tunnin välein otettavien lisäverinäytteiden avulla.

Kaksoisenergiaröntgenabsorptiometria (DEXA):

Rasvamassan arvioimiseen käytetään DEXA-skannausta, joka on yksi muuttujista, joita analysoidaan metabolisten vasteiden ennustajana muuttuneeseen ateriaaikaan. Vain yksi DEXA-skannaus vaaditaan osallistujaa kohden, ja se voi tapahtua minä tahansa vierailupäivänä.