Meta-SHIFT-tutkimus: Miten metabolinen muutos muokkaa ihmisen immunometaboliaa - paastokoe (Meta-SHIFT)
Meta-SHIFT-tutkimus: Miten metabolinen muutos muokkaa ihmisen immunometaboliaa – paastokoe
Paastossa keho siirtyy käyttämään hiilihydraattien sijaan enemmän rasvaa pääasiallisena energialähteenään. Tätä prosessia kutsutaan 'metaboliseksi siirtymäksi'. Rasvakudos auttaa tämän energian tuottamisessa hajottamalla varastoitunutta rasvaa rasvahapoiksi, jotka vapautuvat verenkiertoon ja kuljetetaan elimiin koko kehossa. Rasvahappojen lisäksi veren moni muakin aine (kuten metabolia) muuttuu paaston aikana auttaakseen ylläpitämään normaalia kehon toimintaa.
Immuunisolut myös kiertävät veressä ja niillä on tärkeä rooli kehon suojelemisessa infektioita ja sairauksia, kuten syöpää, vastaan. Kuitenkaan ei vielä ymmärretä hyvin, miten paaston aikainen metabolinen siirtymä vaikuttaa immuunisolujen toimintaan. Tämän tutkimuksen tarkoituksena on selvittää, miten 24 tunnin paasto vaikuttaa immuunisolujen metaboliaan ja toimintaan.
Tutkimuksen yleiskatsaus
Yksityiskohtainen kuvaus
Perustelu: Paastoaminen johtaa muutoksiin aineenvaihdunnassa ja immuunitoiminnassa. Näiden prosessien välisiä biologisia yhteyksiä ei kuitenkaan täysin ymmärretä. Tutkimalla, miten paastoaminen vaikuttaa immuunisoluihin, tämä tutkimus pyrkii selvittämään aineenvaihdunnan ja immuunitoiminnan kaksisuuntaista suhdetta.
Tavoitteet: Ensisijainen tavoite on tutkia paastoamisen vaikutusta terveillä aikuisilla esiintyviin immuunisoluihin, joita kutsutaan perifeerisiksi veren mononukleaarisoluiksi (PBMC). Tutkimus tarkastelee näiden solujen neljää pääpiirrettä:
- perus-PBMC-energia-aineenvaihdunnan muutos;
- aktivoitujen PBMC-solujen energia-aineenvaihdunnan muutos;
- aktivoitujen PBMC-solujen tulehduskyvyn muutos; ja
- PBMC-alaryhmien runsauden muutos.
Toissijaiset tavoitteet ovat 1) tutkia, miten paastoaminen vaikuttaa PBMC-solujen geeniekspressioon (koko genomin yksittäissolutranskriptomi) ja veren metaboliitteihin, 2) tunnistaa metaboliittien muutosten ja immuunisolujen toiminnan sekä geeniekspression muutosten välisiä suhteita, ja 3) tutkia, miten paastoamisen aiheuttamat muutokset geeniekspressiossa vaikuttavat ruokailun aloittamiseen. Lisäksi tutkiva tavoite on määrittää, miten paastoaminen vaikuttaa ihonalaisessa rasvakudoksessa sijaitsevaan immuunisolupopulaatioon.
Tutkimussuunnittelu: Meta-SHIFT-tutkimus on yksisuuntainen interventiotutkimus, joka tutkii paastoamisen vaikutusta vertaamalla samoja henkilöitä 2 tuntia aterian nauttimisen jälkeen (ruokittu tila tai 'perustaso') ja 24 tuntia perustason jälkeen (paastotila tai '24 tuntia'). Osallistujat toimivat omina kontrolliaineistoinaan.
Tutkimuspopulaatio: Tutkimukseen osallistuu kaksikymmentäkahdeksan tervettä aikuista 18–40-vuotiaiden välillä, joiden painoindeksi (BMI) on 18,5–24,9 kg/m2 eikä heillä ole kroonisia sairauksia.
Interventio: Ilta ennen paastointerventiota tutkimukseen osallistuvat nauttivat standardoidun illallisen (ad libitum). Seuraavana aamuna, kaksi tuntia ennen perustasoa, osallistujat saavat standardoidun aamiaissmoothien (energia mukautettu perusaineenvaihduntaan), minkä jälkeen alkaa 26 tunnin paastojakso. Paastojakson aikana tutkimukseen osallistuvat eivät saa syödä tai juoda mitään muuta kuin tutkijoiden tarjoamaa vettä ja sokeritonta teetä, joita voidaan nauttia ad libitum. Kaksi tuntia standardoidun smoothien nauttimisen jälkeen osallistujat katsotaan olevan 'ruokitussa tilassa', joka määritellään perustasoksi. Perustasolla otetaan ensimmäiset verinäytteet (ja mahdollinen rasvakudosbiopsia). 24 tuntia perustason jälkeen osallistujat katsotaan olevan 'paastotilassa', ja toinen sarja verinäytteitä (ja mahdollinen rasvakudosbiopsia) otetaan. Näytteenottopisteiden välille valitaan 24 tunnin jakso estämään vuorokausirytmin vaikutusta tuloksiin. Lisäksi tutkitaan ruoan uudelleenottamisen vaikutuksia paastoamisen jälkeen (ruokittu tila). Ruokittu tila määritellään toisen standardoidun aamiaissmoothien nauttimisen jälkeen 2 tuntia, joka päättää paastotilan, eli 26 tuntia perustason jälkeen. 26 tunnin kohdalla kerätään kolmas sarja verinäytteitä.
Opintotyyppi
Ilmoittautuminen (Todellinen)
Vaihe
- Ei sovellettavissa
Yhteystiedot ja paikat
Opiskelupaikat
-
-
New York
-
Ithaca, New York, Yhdysvallat, 14853
- Human Metabolic Research Unit, Division of Nutritional Sciences. Cornell University
-
-
Osallistumiskriteerit
Kelpoisuusvaatimukset
Opintokelpoiset iät
- Aikuinen
Hyväksyy terveitä vapaaehtoisia
Kuvaus
Osallistumiskriteerit:
- Nähtävästi terve
- Ikä 18–40 vuotta rekrytoinnin aikana
- Painoindeksi (BMI) ≥ 18,5 ja ≤ 24,9 kg/m²
- Halukas osallistumaan kaikkiin tutkimustoimintoihin 3 päivän interventiojakson aikana
- Allekirjoitettu tietoon perustuva suostumus
Poissulkemiskriteerit:
- Diagnosoitu krooninen sairaus, joka voi vaikuttaa tutkimustuloksiin (esim. sydän- ja verisuonitaudit, syöpä, tyypin 1 tai 2 diabetes, maksasairaudet, keuhkosairaudet, munuaissairaudet, tulehdukselliset suolistosairaudet, kilpirauhassairaudet, pitkä COVID, PASC)
- Verenvuototaipumus (esim. hemofilia A/B, von Willebrandin tauti tai matala verihiutalearvo), nykyinen anemia tai verenohentavien lääkkeiden käyttö (esim. varfariini, hepariini)
- Mikä tahansa akuutti tai krooninen infektiotauti tai kuume viimeisen kuukauden aikana
- Antibioottien käyttö viimeisen kahden kuukauden aikana
- Minkä tahansa reseptilääkkeiden käyttö (mukaan lukien GLP-1-agonistit), paitsi ehkäisylääkkeet
- Päihteiden käyttö viimeisen kolmen kuukauden aikana
- Epävakaa paino (painon nousu tai lasku >5 % kokonaispainosta viimeisen kolmen kuukauden aikana)
- Rajoittavan ruokavalion noudattaminen tutkimuksen alkamiseen kuuluvana kuukautena (esim. ketogeeninen ruokavalio tai laihdutusruokavalio)
- 16 tunnin tai pidempi paasto viimeisen viikon aikana
- Syömishäiriöiden historia (esim. anorexia nervosa, bulimia nervosa tai ylensyöntihäiriö)
- Allergia yhdelle tai useammalle standardoidun aterian ja/tai ravintojuoman ainesosalle (esim. maito, vehnä ja soija)
- Keskimääräinen alkoholinkulutus, joka ylittää 1 annoksen/päivä tai 7 annosta/viikko viimeisen kuukauden aikana
- Tupakoitsija tai säännöllinen nikotiinituotteiden käyttäjä
- Verenluovuttaminen tai aike verenluovuttaa 2 kuukautta ennen tutkimusta tutkimuksen loppuun saakka
- Raskaana tai imettävä
- Osallistuminen toiseen biomedikaaliseen tutkimukseen tämän tutkimuksen aikana
Opintosuunnitelma
Miten tutkimus on suunniteltu?
Suunnittelun yksityiskohdat
- Ensisijainen käyttötarkoitus: Perustiede
- Jako: Ei käytössä
- Inventiomalli: Yksittäinen ryhmätehtävä
- Naamiointi: Ei mitään (avoin tarra)
Aseet ja interventiot
Osallistujaryhmä / Arm |
Interventio / Hoito |
|---|---|
|
Kokeellinen: Paasto
26 tunnin paasto
|
Standardoidun aamiaisen (energiasisältö mukautettu yksilölliseen BMR:ään) nauttimisen jälkeen osallistujat aloittavat 26 tunnin nälkiintymisen (vain vettä), minkä jälkeen he nauttivat toisen standardoidun aamiaisen.
|
Mitä tutkimuksessa mitataan?
Ensisijaiset tulostoimenpiteet
Tulosmittaus |
Toimenpiteen kuvaus |
Aikaikkuna |
|---|---|---|
|
Muutos PBMC-energian aineenvaihdunnassa.
Aikaikkuna: Perustaso, 24 tuntia
|
Muutos lähtötasosta PBMC:n glukoosiriippuvuudessa (%) ja mitokondrion riippuvuudessa (%) 24 tunnin kohdalla, mitattuna virtaussytometriaan perustuvalla CENCAT-menetelmällä.
|
Perustaso, 24 tuntia
|
|
Aktivoitujen PBMC-solujen energiametabolian muutos.
Aikaikkuna: Alkupiste, 24 tuntia
|
Muutos lähtötasosta aktivoitujen PBMC-solujen glukoosiriippuvuus (%) ja mitokondriariippuvuus (%) 24 tunnin kohdalla, mitattuna virtaussytometriaan perustuvalla CENCAT-menetelmällä.
PBMC-solut aktivoitu in vitro 2 tunnin ajan käyttäen LPS:ää tai TransActia.
|
Alkupiste, 24 tuntia
|
|
Aktivoitujen PBMC-solujen tulehduskyvyn muutos.
Aikaikkuna: Alkutila, 24 tuntia
|
Muutos lähtöarvosta LPS- tai TransAct-aktivoitujen PBMC-solujen sytokiinipositiivisten solujen (%) ja suhteellisen solunsisäisen sytokiinimäärän (fluoresenssi-intensiteetti) määritys 24 tunnin kohdalla, mitattuna virtaussytometriaan perustuvalla solunsisäisellä sytokiinivärjäyksellä.
PBMC-solut aktivoituvat in vitro 2 tunnin ajan LPS- tai TransAct-aktivaatiolla.
|
Alkutila, 24 tuntia
|
|
Muutos PBMC-alaosajoukkojen runsaudessa.
Aikaikkuna: Perustaso, 24 tuntia
|
Muutos perustasosta PBMC-alaryhmien lukumäärissä, mitattuna hematologia-analyysiä käyttäen.
|
Perustaso, 24 tuntia
|
Toissijaiset tulostoimenpiteet
Tulosmittaus |
Toimenpiteen kuvaus |
Aikaikkuna |
|---|---|---|
|
PBMC:n transkriptomin muutos.
Aikaikkuna: Alkutila, 24 tuntia
|
Muutos perustason kokogenomin yksisoluisesta RNA-ilmentymästä PBMC-soluissa 24 tunnin jälkeen.
|
Alkutila, 24 tuntia
|
|
Plasman metabolioittiprofiilin muutos.
Aikaikkuna: Perustaso, 24 tuntia
|
Muutos lähtötason plasma-metaboliittitasoista 24 tunnin kohdalla.
|
Perustaso, 24 tuntia
|
|
Muutos PBMC:n RNA-ilmentymässä.
Aikaikkuna: Perustaso, 24 tuntia, 26 tuntia
|
Muutos lähtöarvosta ja tunnistettujen paastotavoitegeenien 24 tunnin RNA-ekspressio PBMC-soluissa 26 tunnin kohdalla.
|
Perustaso, 24 tuntia, 26 tuntia
|
Muut tulostoimenpiteet
Tulosmittaus |
Toimenpiteen kuvaus |
Aikaikkuna |
|---|---|---|
|
Muutos ihonalaisen rasvakudoksen immuunisolujen transkriptomissa.
Aikaikkuna: Perustaso, 24 tuntia
|
Muutos lähtöarvosta koko genomin yksittäisen solun RNA-ilmentymässä ihonalaisessa rasvakudoksen immuunisoluissa 24 tunnin kohdalla.
|
Perustaso, 24 tuntia
|
Yhteistyökumppanit ja tutkijat
Sponsori
Tutkijat
- Päätutkija: Sander Kersten, Ph.D., Cornell University
Julkaisuja ja hyödyllisiä linkkejä
Opintojen ennätyspäivät
Opi tärkeimmät päivämäärät
Opiskelun aloitus (Todellinen)
Ensisijainen valmistuminen (Todellinen)
Opintojen valmistuminen (Todellinen)
Opintoihin ilmoittautumispäivät
Ensimmäinen lähetetty
Ensimmäinen toimitettu, joka täytti QC-kriteerit
Ensimmäinen Lähetetty (Todellinen)
Tutkimustietojen päivitykset
Viimeisin päivitys julkaistu (Todellinen)
Viimeisin lähetetty päivitys, joka täytti QC-kriteerit
Viimeksi vahvistettu
Lisää tietoa
Tähän tutkimukseen liittyvät termit
Avainsanat
Muita asiaankuuluvia MeSH-ehtoja
Muut tutkimustunnusnumerot
- IRB0149920
Lääke- ja laitetiedot, tutkimusasiakirjat
Tutkii yhdysvaltalaista FDA sääntelemää lääkevalmistetta
Tutkii yhdysvaltalaista FDA sääntelemää laitetuotetta
Nämä tiedot haettiin suoraan verkkosivustolta clinicaltrials.gov ilman muutoksia. Jos sinulla on pyyntöjä muuttaa, poistaa tai päivittää tutkimustietojasi, ota yhteyttä register@clinicaltrials.gov. Heti kun muutos on otettu käyttöön osoitteessa clinicaltrials.gov, se päivitetään automaattisesti myös verkkosivustollemme .