妊娠準備のためのライフスタイル介入 (LIPP)

特定の目的 1: 妊産婦および新生児の代謝および肥満に対する妊娠準備中のライフスタイル介入 (LIPP) の生理学的意義を調査すること。

導入/理論的根拠: 私たちの予備データは、監視されたライフスタイル介入が大幅な体重減少、インスリン感受性の改善、耐糖能およびインクレチン分泌につながることを示しており、過体重および肥満の成人においてより健康な心血管および体組成の結果をもたらす. 提案されたライフスタイル介入のタイミングと実施は、2 人目の妊娠を計画している太りすぎ/肥満の女性に同様の健康上の利点をもたらし、より高いインスリン感受性、インスリン分泌の減少、および炎症の軽減につながると期待しています。 これらの改善により、過剰な栄養素の利用可能性（グルコースと脂質）が胎児の過剰な成長/肥満に寄与するのを防ぐことができます. この目的の作業仮説は、GWG とは対照的に、肥満の母親における妊娠前のインスリン感受性の低下が、乳児の脂肪蓄積における最大の臨床的差異の原因であるというものです。 臨床的には、LIPPグループの体重とBMIの減少が予想されますが、インスリン感受性と代謝プロファイルの改善は、新生児脂肪の減少という主要な結果に関連する重要な生理学的尺度であり、体重減少自体ではありません.

その理論的根拠は、生理的、細胞的、分子的レベルで母体の健康を効果的に改善し、赤ちゃんの最適な肥満をもたらすライフスタイル介入を実施する最適な時期は、妊娠前であるということです. 分娩後に体重が減少した女性は、その後の妊娠で新生児の出生時体重（主に脂肪組織）の減少を経験しますが、体重が増加した女性は、新生児の出生時体重と肥満の増加を経験します. 私たちは、母親の妊娠前の代謝状態が肥満を引き起こす子宮内環境を決定し、それがミトコンドリアと脂質経路の胎盤プログラミング（特定の目的2）、および赤ちゃんの体組成に影響を与えるという仮説を立てています。 追加の理論的根拠は、妊娠前の代謝状態の改善が母体の生理学的および分子機能にどのように影響するかを理解する必要があるということです。 LIPPプログラムを完了した肥満女性は、インスリン調節代謝が改善され、インスリン抵抗性が低下した状態で妊娠し、新生児の出生時体重と肥満の低下を促進すると予想されます. MHMCで第一子を出産したママを募集します。 私たちは、これらの母親が、運動のための自由時間を促進する運動施設や家族支援システムへのアクセスが制限されている人口統計を代表していることを認識しています. 参加の障壁を減らすために、地域のコミュニティ レクリエーション センターで演習セッションを実施します。 センターには託児施設があり、参加者が赤ちゃんを LIPP セッションに連れて行けるように費用をサポートします。 参加をさらに増やし、保持を最大化するために、レクリエーションセンターへの送迎を提供します。 輸送のサポートは、クリーブランド Mt. シナイ財団。 ライフスタイル介入 減量フェーズ: LIPP プログラムは、体重の 5 ～ 10% の減量を促進するように設計されています。 4 か月の減量段階は、以前の研究で成功裏に達成されたように、減量を誘発するための食事と行動カウンセリングを伴う有酸素運動トレーニングで構成されています。 最初は、監視下での運動は HRmax の 55 ～ 60% で処方され、1 ～ 2 週間後に被験者が HRmax の 75 ～ 85% (最大 VO2max の 65 ～ 70%) で運動するように徐々に増加されます。 監督下の運動は、トレッドミルでのウォーキング/ジョギングと静止サイクリングで構成され、週3日、60分/セッション（つまり、500 kcal/セッション）です。 女性は、各エクササイズ セッション中に心拍数 (HR) モニター (Polar Electro、ニューヨーク州ウッドベリー) を着用し、パーソナライズされた目標心拍数の目標を視覚的にフィードバックします。 参加者は、減量の目標をサポートするために、カロリー摂取量を 1 日あたり 500 kcal まで減らすようにアドバイスされます。 推奨される食事は、カロリーの約 55% を炭水化物として、25% を脂肪として、20% をタンパク質として提供します。 参加者は、複雑な炭水化物を消費し、単純な糖を避けるように指示されます. 特定のカロリー必要量は、間接熱量測定と座りがちな (x1.3) 身体活動補正係数によって推定されます。 食事写真日記アプリ「食事スナップ」でエネルギー摂取量を推定します。 デジタル写真は、エネルギー摂取量の優れた推定値を提供します (67)。 スマートフォンをお持ちでない参加者には、クリーブランド財団の支援によりスマートフォンが提供されます。

カロリーと栄養素の摂取量を決定するために、72 時間の食事期間をカバーする記録が研究チームと共有されます。 Meal Snap には、350,000 項目を超える食品データベースがあります。 ただし、一部の食事はこのデータベースに含まれないため、ライフスタイル コーチは、摂取したすべての食品を食事データベース (NDSR、ミネアポリス、ミネソタ州) に入力して、カロリーと主要/微量栄養素の摂取量の分析を容易にします. 被験者は、食べた食物の量を推定するために、食事の前後の写真を生成します。 データはベースラインで取得され、最初の 16 週間の監視下の減量期間中は 2 週間間隔で取得されます。

ライフスタイル介入 - 体重管理/維持: 妊娠前の体重管理プログラム (フェーズ 2A、2B、および 2C) は、運動、食事、行動の修正などのライフスタイル行動を使用して、個別化された減量目標を促進するように設計されており、部分的に以下に基づいています。 Look AHEAD トライアル。 介入には、減量の目標を達成するのに役立つツールボックスの概念が含まれています。 ライフスタイル コーチは、身体活動/運動 (1 日 10,000 歩) に関する個別指導を提供し、参加者は FitBit Flex (Fitbit.com) を使用して、歩数と運動時間を記録します。 体重維持の第 1 段階 (2A) では、女性は週に 2 回の監視付きグループ セッションに参加します。 これらのセッションには、構造化された運動 (例: ズンバ、ジャザサイズ、ベビーカー ウォーキング)、食事の写真記録の確認、食事をした場所 (自宅または外出先、スマートフォン アプリに記録)、および行動カウンセリング (ライフスタイル コーチによる) が含まれます。 参加者は、体重が 113 kg 未満の場合は 1,200 ～ 1,500 kcal/日 (～55% の炭水化物、25% の脂肪、20% のタンパク質)、または 113 kg を超える場合は 1,500 ～ 1,800 kcal/日を摂取することが推奨されます。 食事データは、体重維持期間中に 4 週間間隔で分析されます。 被験者の負担を最小限に抑え、保持とデータ取得を最大化するために、ライフスタイル コーチは参加者の写真日記を使用してカロリー摂取量を追跡します。 健康的なライフスタイルの決定を促すための行動戦略には、自己監視 (FitBit オンライン リソースを使用した食事、活動、および体重)、目標設定 (1 日あたりの歩数、減量)、刺激の制御 (つまり、社交的な食事、ファーストフード、座る) が含まれます。問題解決（スナックを用意する、家で運動する）、再発防止（休日、アルコール、ファーストフード、お菓子、問題のある食べ物、過食症など）。 4 か月後、望ましい減量が見られたら、被験者はフェーズ 2B に移行します。 この段階では、被験者は 1 日あたり 10,000 歩の運動目標を維持しますが、週に 1 回の監視付きセッションのみに参加する必要があります。 被験者が現在の体重の 3% の体重増加として定義される減量を維持できない場合、参加者はフェーズ 2A に戻り、より監督された体重管理を行います。 あるいは、体重減少が 3 か月後も維持されている場合、被験者は次の妊娠までフェーズ 2C に進みます。 フェーズ 2C は、監視されていないエクササイズ セッションで構成されます。 ただし、被験者とライフスタイル コーチは毎週電話で会話し、Fitbit の運動データや食事などの進捗状況を確認します。 データは、電話で提供される体重管理プログラムが、臨床的に提供されるプログラムに匹敵することを示唆しています。 通話中、参加者はフェーズ 2B で規定された強度と期間で運動を続けるようにアドバイスされます。 言語別の食事と運動の日誌が提供されます。 これらは、カロリー摂取量を導くために使用され、コンプライアンスの別の記録を提供します. 対照群に無作為に割り付けられた参加者は、グループ間の交差汚染を減らすために、LIPP 栄養士 (HB) とは異なり、CRU 栄養士から妊娠後の食事/減量に関する情報を受け取ります。 妊娠中の体重管理: すべての LIPP および通常のケア/コントロール グループは、主要な産科提供者によって追跡されます。 MHMC の OB/GYN 部門は最近、2015 年 12 月の ACOG 実践速報に基づいて、太りすぎ/肥満の女性の管理に関する臨床ガイドラインを改訂しました (2)。 太りすぎ/肥満の女性はすべて、妊娠初期に MHMC 栄養部門の登録栄養士による栄養カウンセリングを受け、IOM ガイドライン内で GWG をサポートするために必要に応じてフォローアップ訪問を行います。 栄養療法では、健康的な食事を個別化する際に、母親の妊娠前の BMI、民族的、文化的、社会的要因が考慮されます。 電子カルテ (EPIC) にはグラフィック GWG ノモグラムが含まれているため、GWG は訪問ごとに監視されます。 すべての被験者は、少なくとも 1 日 30 分間身体活動を増やすように奨励されます (主にウォーキング)。 胎児の成長を推定するための超音波検査や胎児の監視などの臨床管理は、ACOG の推奨事項に基づきます。 ライフスタイル コーチは、調査デザインの維持段階で説明したように、LIPP 被験者のみをフォローアップし続けます。

代謝評価: 代謝評価は、産後ベースライン (3 か月 ? 2 週間) に実行されます。 フォローアップ評価は、妊娠 4 か月後 (+/-2 週間) および 12 か月後 (+/-2 週間)、その後 6 か月ごと (+/-2 週間) に最大 24 か月まで実施されます。 被験者の妊娠日と生存率が超音波で確認されると、代謝評価は妊娠 12 ～ 16 週および 32 ～ 36 週で継続されます。

母体の体組成: 人体測定には、身長、体重、ヒップとウエストの周囲が含まれます。 総体脂肪は、全身プレチスモグラフィー（Bod Pod; Cosmed、Rome、Italy）によって測定されます。 妊娠後期の無脂肪量には 76% の水和定数を使用します。

安静時エネルギー消費：安静時代謝率（RMR）は、キャノピーシステムを備えたCosmed OMNIA代謝カート（Cosmed、Rome Italy）を使用して一晩絶食した後に決定されます。 CRUからのテストの前夜に、標準化されたエネルギーバランスの取れた食事を提供することにより、食事を管理します. 参加者は、呼気の 30 分の測定値を取得する前に、静かな低照度の代謝室で 30 分間リラックスします。 非タンパク質RQ（NPRQ）を計算するために、酸化的および非酸化的グルコース代謝が推定され、測定の前後に尿サンプルが取得されます。 これらのデータは、特定の目的 2 と組み合わせて使用​​され、妊娠中のミトコンドリア機能の変化と関連付けられます。

運動能力: 両方のグループで、ベースライン、4、および 6 か月の時点で段階的なトレッドミル テストが実行されます。 酸素消費量 (Jaeger OxyCon Pro/Delta System、Hoechberg、ドイツ)、心拍数、および知覚される運動の評価は、前述のように実行されます。

インスリン感受性とα細胞 機能: 75 g の経口ブドウ糖負荷試験 (OGTT) を使用して、食後の血糖値、およびインスリン感受性と分泌を評価します。 一晩絶食した後、最初の 60 分間は 10 分間隔で、その後は 20 分間隔で血液サンプルを採取します。 C-ペプチドデータは、複合モデルアプローチを使用して分析され、肝臓前のインスリン分泌率、インスリン感受性、体内動態指数を提供し、インスリンと C ペプチド動態を関連付けます (73)。 血漿グルコースは、グルコースオキシダーゼ法（YSI;イエロースプリングス、オハイオ州）を使用して測定されます。

インスリンはＲＩＡ（Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ、Ｂｉｌｌｅｒｉｃａ、ＭＡ）によってアッセイされる。 GDM の診断は、ACOG が推奨する基準を使用して行われます (74)。

腸島軸応答: 血漿サンプル (適切な添加物を含む) を採取して、インクレチン ホルモン (グルカゴン様ペプチド-1 (GLP-1)、グルコース依存性インスリン分泌促進ポリペプチド (GIP)、および満腹関連腸ペプチド (コレシストキニン (CCK)) を測定します。 、およびペプチド YY (PYY)。 測定は、静的 (絶食) および動的 (グルコース刺激) 条件下で行われます (10 分間隔で最大 1 時間)。

代謝および炎症バイオマーカー: CBC、TSH、HbA1c、脂質パネル、および総遊離脂肪酸 (FFA) を測定するために、空腹時血液サンプルが取得されます。 アディポサイトカイン（アディポネクチン、レプチン、インターロイキン−６、インターロイキン−８、ＴＮＦ−αおよびｈｓＣＲＰ）は、ＥＬＩＳＡ（Ｒ＆Ｄ Ｓｙｓｔｅｍｓ、Ｍｉｎｎｅａｐｏｌｉｓ、ＭＮ）を使用して測定される。 各被験者からのすべてのサンプルは-80oCで保存され、変動を減らすために完了時に同じアッセイで実行されます。

生活の質に関するアンケート: SF-36 健康調査は、ベースライン、4 か月および 12 か月、その後妊娠まで 6 か月間隔で使用され、被験者の健康関連の生活の質を評価します。 これらのデータは、身体機能、身体の痛み、身体的、個人的、または感情的な問題による制限と幸福、エネルギー/疲労、および一般的な健康認識の評価を通じて、身体的および精神的健康の一般的な尺度を提供します。 妊娠中は、アンケートは 12 ～ 16 週および 32 ～ 36 週に実施されます。

乳児の脂肪量の測定: 私たちは新生児の体組成の推定に豊富な経験を持っており、陣痛と分娩と産後の CRU に隣接する CRU に収容されるエンドウ豆ポッド (小児空気密度測定) を調達した最初のセンターの 1 つです。単位。

出生時のインスリン抵抗性: 出生時に、インスリンとグルコースの臍帯血を採取し、HOMA を使用してインスリン抵抗性を推定します。 完全な脂質プロファイル、CRP、およびアディポカイン IL-6 とレプチン (新生児脂肪量の優れたマーカー) は、上記のように臍帯血で測定されます。

予想される結果、課題、および代替アプローチ:

この提案の主な結果の尺度は、1) 対照群および 2) 被験者の長子と比較して、LIPP 群の出生時の新生児肥満が低いことです。 副次的な結果として、次の妊娠の前に、LIPP は母体の体重と体組成の有意な改善 (絶対変化とパーセント変化) をもたらし、さらに重要なこととして、インスリン感受性、ベータ細胞機能、グルコースに対するインクレチン応答、脂質および炎症を改善すると予想しています。対照群と比較したバイオマーカー。 また、コントロールと比較して、LIPPで生まれた赤ちゃんのインスリン抵抗性、臍帯脂質、および炎症プロファイルの減少も予想されます.

採用は、ライフスタイル介入試験の実施と完了を成功させるためのよく知られた問題です。 しかし、上記で詳述したリクルートメントの新しい戦略、患者集団への独自のアクセス、および妊娠中の代謝研究における豊富な経験を考えると、リクルートが克服できない課題を提示することはないと予想しています. 最初の 4 年間で 200 人の被験者を募集し、提案されたタイムラインに従ってすべての母親/赤ちゃんの評価を完了します。 必要に応じて、ケース ウエスタン リザーブ大学 (CWRU) と提携しているクリーブランド クリニックと大学病院から被験者を募集します。 リテンション戦略には、運動セッションへの無料送迎、ライフスタイル セッション中の無料託児サービス、ライフスタイル コーチとの相談、被験者のデータ入力による負担を軽減するための携帯電話アプリ、定期的な電話連絡、出産時の幼児用チャイルド シートを含む金銭的インセンティブが含まれます。 .

私たちのチームは、体重過多および肥満集団における以前の代謝研究およびライフスタイル介入研究で、妊娠中の女性を維持することに大きな成功を収めました (48,64)。 現在の提案では、保持を最大化し、ドロップアウトを最小化するための追加の戦略も用意されています。 これらには、ライフスタイル コーチからの電話や電子メールが含まれ、糖尿病予防プログラムの参加者向けに説明されている問題解決と自己監視のスキルを見直して強化します。 また、各参加者が別の参加者のバディになり、2 人のバディが一緒に食事を準備したり、一緒に運動したり、問題を共有したりできるバディ システムも確立します。 バディシステムは、研究にとどまることが個人の健康だけでなく、バ​​ディの健康のためにも重要であるという感覚を育みます。 LIPP プログラムの被験者が減量の目標を達成していない場合、母乳育児に応じた母親のカロリーと栄養の必要性に注意を払いながら、CRU/CTSC メタボリック キッチンのリソースを使用して食事の代替戦略を実施します。 すべての参加者が妊娠するわけではありません。 一次結果は新生児肥満であるため、妊娠しない被験者は一次分析には含まれませんが、妊娠前の代謝改善に関連する二次分析には含まれます。 過去に妊娠した女性を募集することにより、不妊のリスクが大幅に減少します。 約 20% の女性が自然流産を経験すると予想されますが、LIPP またはコントロール グループのいずれかへの以前の参加を継続および再開することが許可されます。 被験者の約 25% が妊娠前にドロップアウトし、さらに 15% が妊娠中にドロップアウトする可能性があると予想されます。 40% のドロップアウトというありそうもない出来事を考慮して、各アームに 100 人の被験者を登録します。 さらに厳格な戦略を採用し、統計的検出力は、最悪のシナリオとして、グループあたりわずか 50 人の被験者で利用可能であると報告しています。 保持が予測よりも遅れている場合は、MHMC および CWRU 提携病院で追加の被験者を募集します。 CRUのスタッフは、分娩時に臍帯血と胎盤を採取し、Pea Podの身体測定を行います. Pea Pod 機器に不具合が生じた場合は、新生児の人体測定法を使用して体組成を推定します。

LIPP 対象者は、プログラムの維持段階になるまで 2 度目の妊娠を遅らせることが推奨されますが、最初の 4 か月の減量段階で妊娠した場合にのみ、LIPP 対象者を除外します。 対照被験者については、分娩後 3 か月の CRU 無作為化来院前に被験者が妊娠した場合、除外が行われます。 この段階での避妊の使用は、包含基準です。 すべての LIPP 対象者が、4 か月の減量介入後に同様の時期に妊娠するわけではありません。 LIPP被験者と対照被験者の間の妊娠間の時間は調整しません。 妊娠前の CRU での最後の代謝評価における LIPP および対照被験者の代謝状態 (体組成、インスリン感受性および反応など) を、その後の妊娠の妊娠前またはベースライン状態として使用します。 これは妊娠研究であるため、募集されるのは女性のみです。 ただし、性別に基づいて、一緒にまたは独立して、男性と女性の子孫に対するLIPPの効果を評価します。

統計的アプローチ:

特定の目的 1a の主な分析は、母体のインスリン感受性、BMI、および脂肪量の変化に関する LIPP 群と対照群の治療目的の比較です。 比較は、最初に p=0.05 の 2 サンプル t 検定で実行されます。 グループ内の交絡因子の不均衡が認識される場合は、有意差を含む線形回帰モデル (例: GDM) を使用して、共変量の調整を実行します。 私たちの産後 1 年間のフォローアップ研究 (62,63) に基づいて、インスリン感受性の 30% の絶対的または共変量調整された改善を検出する検出力は 90%、わずか 25 の改善を検出する検出力は 80% です。 LIPP vs. 対照群。 グループ間のインスリン感受性の絶対または共変量調整差またはパーセント改善の対応する 95% 信頼区間 (95% CI) が報告されます。 無作為化から次の妊娠までの BMI の変化の標準偏差 (SD) は 5.1 kg/m2 と推定されます。 BMI の 2.6 kg/m2 の絶対差または共変量調整差を検出する検出力は 90%、2.26 kg/m2 の差を検出する検出力は 80%、脂肪の絶対差または共変量調整差を検出する検出力は 90% です。 5.9 kg の質量と 80% の出力を使用して、2 番目の妊娠前にグループ間で 5.1 kg の差を検出しました。 特定の目的 1b の主な分析は、出生時の脂肪量に関する LIPP 新生児と対照新生児の治療目的の比較です。 比較は、p=0.05 で 2 サンプル t 検定を使用して実行されます。 被検者の最初の子供の体重 (体組成測定値) を共変量として含む線形回帰が実行されます。 グループ内の交絡因子 (妊娠期間など) の不均衡が認識された場合、共変量調整を実行するために線形回帰モデルが使用されます。 予備データに基づいて、LIPP 群と対照群の間の新生児の脂肪量の SD は 225g 以下であると推定されます。 各グループに少なくとも 50 人の女性がいる場合 (50% のドロップアウトを想定)、t 検定または線形回帰は、グループ間の 146 g の脂肪量の絶対差または共変量調整差を検出する 90% の検出力を持ちます。 グループ間で 126 g の脂肪量という小さな絶対値または共変量調整された差を検出する 80% の検出力があります。 グループ間の新生児脂肪量の絶対差または共変量調整差に対応する 95% CI が報告されます。 二次分析については、同じ統計的アプローチを使用します。 予備データに基づいて、出生時体重の SD は 700 g と推定されます。各グループに 50 人の新生児がいる場合、90% の検出力で出生時体重の 455 g の絶対差または共変量調整された差を検出し、80% の検出力でグループ間の 393 g の差を検出します。 追加の二次分析には、臍帯サイトカインが含まれます。 比較は、有意水準 p=0.05 で 2 サンプル t 検定を使用して実行されます。ただし、データが正規分布していない場合は、Mann-Whitney U 検定または対数変換が使用されます。 共変量調整を実行するために、交絡因子を含む線形回帰モデルが使用されます。 私たちの公開データ (80) に基づいて、臍帯 IL-6 と CRP の標準偏差をそれぞれ 3.4 pg/ml と 7,900 ng/ml と推定します。 各グループに 50 人の女性がいる場合、IL-6 と CRP レベルの 50% と 42% の改善を検出する検出力は 90%、42% と 36% の改善を検出する検出力は 80% になります。

特定の目的 2: 妊娠前に開始されたライフスタイル介入が胎盤のミトコンドリア脂質の酸化と蓄積を改善できる分子効果を決定すること。

はじめに/理論的根拠: 私たちのデータは、肥満の女性では、胎盤組織のミトコンドリア欠損が妊娠初期に存在し、胎盤の脂肪酸酸化能力を阻害し、脂肪酸をエステル化経路と脂質蓄積に分流させ、潜在的に栄養素の利用可能性を高めることを示唆しています。満期の胎児およびより高い脂肪症。 私たちのグループは、コレステロール輸送やステロイド産生などの他のミトコンドリアプロセスが、満期の肥満のインスリン抵抗性女性の胎盤で損なわれていることを示しました。 胎盤のミトコンドリア含有量 (mtDNA およびクエン酸シンターゼ活性によって評価) は、母親の肥満や出産時のインスリン抵抗性の影響を受けず、観察された機能の欠陥は数ではなくミトコンドリア活性の変化によるものであることを示唆しています。 妊娠中に開始された以前の食事介入は、おそらく胎盤のミトコンドリア機能が損なわれた後に介入が開始されたため、胎盤のβ酸化または胎児の脂肪沈着を変えることができませんでした. LIPP は胎盤のミトコンドリア脂肪酸酸化を改善すると予想されます。これは出産時に測定可能であり、低脂肪酸のエステル化と蓄積、および新生児の脂肪量に関連しています。 仮説は、肥満の母親におけるインスリン感受性の低下と炎症環境の増加が、発達中の胎盤におけるミトコンドリアのβ酸化を損なうというものです。 妊娠初期に始まる胎盤代謝の変化が、栄養素の供給の変化と胎児の脂肪沈着の増加につながります。 私たちの理論的根拠は、胎盤脂質代謝の変化が新生児脂肪症に対する妊娠前代謝の改善の影響をどのように媒介するかを理解する必要性に基づいています。 LIPPプログラムの肥満女性の胎盤は、満期時に脂肪酸酸化の改善と脂質エステル化と蓄積の減少を示すと予想されます。 さらに、これらの変化は、妊娠初期の母体の炎症とインスリン抵抗性の低下、および出産時の新生児脂肪の低下と相関すると予想されます。

予想される結果とエンドポイント: コントロール グループと比較して、LIPP の女性の胎盤は、1) γ-酸化の増加、2) 脂肪酸エステル化の減少、3) 脂質含有量の減少、4) ミトコンドリア CPT1B の活性の増加、 α-酸化の律速酵素、およびリン酸化されると、CPT1B の主な阻害調節因子であるマロニル CoA の生成量が少ない ACC のリン酸塩が高いこと、および 5) ミトコンドリアの含有量に違いがないこと (mtDNA およびクエン酸シンターゼ活性によって測定) . また、ミトコンドリアのβ酸化とCPT1B活性は、妊娠初期の母体血清炎症性サイトカインマーカー、インスリン抵抗性、新生児の肥満と負の相関があると予想しています。

実験計画: 特定の目的 1 に記載されているコントロールまたは LIPP グループに登録された女性の胎盤ミトコンドリア酵素活性および脂質代謝の変化を測定することにより、特定の目的 2 の目的を達成します。パラフィンに包埋するか、液体窒素で瞬間凍結し、分子分析のために-80℃で保存します。 予定された帝王切開分娩で分娩する女性のサブセット (参加者の約 30% または N=15-18/グループと推定) では、脂質代謝活性アッセイのために新鮮な胎盤組織も収集します。

胎盤脂質代謝: これらのアッセイは、O'Tierney-Ginn ラボで十分に確立されています。 ミトコンドリア脂肪酸酸化（FAO）および全脂質アッセイへのエステル化は、以前に記載されているように、いくつかの変更を加えて胎盤外植片で行われます。 新たに単離した胎盤外植片を、100μMの冷パルミテートおよび 3 H-パルミテート(Moravek Radiochemicals)の存在下で18時間インキュベートする。 インキュベーション期間の終わりに、Hughes の気相平衡法を使用して 3H2O を検出することにより、培地を収集して FAO 速度を定量化します。 全脂質へのエステル化は、処理された外植片を HPLC グレードのアセトン中でホモジナイズし、室温で一晩攪拌しながらインキュベートすることによって決定されます。 アセトン抽出脂質懸濁液のアリコートを使用して、液体シンチレーション計数により放射性物質の含有量を決定します。 酸化およびエステル化速度は、nmol パルミテート/mg 組織/時間として定義されます。

胎盤ミトコンドリアの評価: ミトコンドリアは、前述のように凍結胎盤組織から分離されます。 脂質酸化（CPT1B）および合成/エステル化（リン酸化ACC）活性のマーカーは、すべてのサンプルから単離されたミトコンドリアで市販のキット（Cell Signaling、Abcam）を使用して測定されます。 ミトコンドリア含有量のマーカー（mtDNAおよびクエン酸シンターゼ活性）は、前述のように、すべてのサンプルの全胎盤組織で測定されます。

胎盤脂質蓄積：フォルチ法を用いて胎盤脂質総含有量を測定する。

予想される課題と代替案: 1) 分娩に関連する変化を避けるため、in vitro 酸化およびエステル化アッセイでは、予定された帝王切開分娩によって分娩された胎盤のみを使用します。 当院では、肥満女性の帝王切開率は約40%です。 40～50%がドロップアウトし、続いて30%が帝王切開で分娩するという我々の控えめな推定では、N=15～18/グループとなる。 予備データに基づいて、これにより、LIPPによる胎盤脂質代謝の違いを検出するのに十分な力が得られます. ミトコンドリア酵素活性アッセイのために、すべての研究参加者から胎盤サンプルを収集し、より多くの参加者の代謝活性の追加評価を提供します。 2) 胎盤ミトコンドリアの脂肪酸酸化能力は、ミトコンドリア数、酸化的リン酸化活性、およびエネルギー効率 (カップリング) の影響を受ける可能性があります。 ミトコンドリアの酸化的リン酸化能力またはエネルギー効率の評価には、新たに単離されたミトコンドリアおよび/または生細胞が必要です。 あるいは、胎盤脂肪酸酸化の変化の根底にあるいくつかの潜在的なメカニズムを評価するために、すべての胎盤サンプルのミトコンドリア含有量のマーカーとミトコンドリア脂質代謝の主要な酵素を測定します。 さらに、すべての胎盤から採取した凍結サンプルを使用して、ミトコンドリアの酸化的リン酸化のマーカーとして、電子伝達に関与する酵素 (ATP シンターゼなど) を測定できます。

統計分析: 目的 2 の主な目標は、妊娠前のライフスタイル介入が正期産の胎盤ミトコンドリア脂肪酸酸化に及ぼす影響を判断することです。 我々は、胎盤のβ酸化がLIPPグループでより高いという仮説を立てています。 グループ間の違いを評価するために、2 サンプル t 検定またはノンパラメトリック Wilcoxon 順位和検定を使用して、治療意図分析を実施します。 回帰分析を使用して、胎盤のβ酸化および酵素活性と、妊娠初期の母親の炎症性サイトカインレベルおよびインスリン抵抗性との関連を評価し、妊娠期間と性別を調整して新生児の脂肪量を評価します。 すべての変数について、平均、中央値、範囲などの記述統計量が計算されます。 肥満女性（38～14 nmol/mg/hr）におけるミトコンドリアの予備的なα酸化データに基づく検出力とサンプルサイズの分析は、N=18/グループのサンプルサイズが 80% の検出力を達成し、25% の差を検出することを示しました。有意水準 0.05 の 2 サンプル t 検定を使用したグループ。