グルコース恒常性に対する発酵性炭水化物の影響 (FermCarb)

タイトル DMT2を発症するリスクが高い人々の体重管理と血糖コントロールに対する発酵性炭水化物の効果

目的 糖尿病前症の被験者における発酵性炭水化物の効果を評価すること:

1. 食欲調節
2. グルコース恒常性とB細胞機能
3. 体重減少と体組成の変化
4. 減量の維持
5. 酸化ストレスのマーカー

設計 調査員は 3 つの調査を実施する予定です。 調査 1 と 2 は、30g のイヌリン (発酵性炭水化物) またはセルロース (非発酵性炭水化物) コントロールを 14 日間補給するランダム化クロスオーバー コントロール試験であり、最初に食欲調節とグルコース恒常性の背後にある生理学とメカニズムを説明します。 調査 3 は、2 型糖尿病のリスクを低下させる発酵性炭水化物の有効性を評価するための減量とそれに続く体重維持の無作為対照並行試験です。

人口 過体重および肥満の男性または前糖尿病の女性。

治療 3 つの調査すべての治療群の参加者は、イヌリンを 1 日 3 回摂取します (1 日総投与量: 30g)。 3 つの調査すべてのプラセボ群の参加者は、セルロースを 1 日 3 回摂取します (1 日総摂取量: 30g)。

期間 調査 1 は 16 週間続きます。 調査 2 は 18 週間続きます。 調査 3 は 18 週間続きます。

バックグラウンド

2 型糖尿病 (DMT2) は、世界中と同様に、英国でも主要な健康問題です。 英国における DMT2 の有病率の増加は、肥満の有病率の増加と密接に関連しており、糖尿病のリスクは、体重が 1 キログラム増えるごとに 4.5 ～ 9% 増加すると推定されています (1)。前糖尿病は体重の増加にも関連しており、2 型糖尿病の発症における重要なステップです。

糖尿病予備軍は、心血管疾患のリスクも高めます。 これは、前糖尿病状態で見られる高血糖および血糖変動によるものと考えられています。 高血糖と血糖変動の両方が酸化ストレスに関連しています。 酸化ストレスは、心血管疾患につながる可能性のある内皮損傷を引き起こすと考えられています。 高血糖および血糖変動の減少は、酸化ストレスの減少を引き起こす可能性があります。

食物に反応して生理学的に放出される多くの腸ホルモンは、人間の食欲を強力に阻害し、食物摂取とグルコース恒常性を阻害することが示されています (2)。 これらの腸ホルモンのうちの 2 つであるグルカゴン様ペプチド-1 (GLP-1) とペプチド YY (PYY) は、結腸の神経内分泌 L 細胞から放出され、動物とヒトで明らかな食欲抑制効果があります (3-6)。 GLP-1 はまた、膵臓の B 細胞を刺激してインスリンをグルコース依存的に分泌させることで血糖コントロールを改善し、グルカゴンの放出を阻害し、肝臓のグルコース出力を低下させます (7-9)。 GLP-1 アゴニストによる長期治療は、ヒトの大幅な体重減少を引き起こすことが示されています (10)。

げっ歯類を対象とした私たち自身および他の研究者による研究では、食餌性発酵性炭水化物 (FCHO) が、視床下部の食欲中枢を抑制しながら、循環 PYY および GLP-1 レベルを大幅に増加させることができることが示されました (11-12)。 これにより、体重に全体的な影響を与えることなく、体脂肪と腹部脂肪が減少します。ただし、腹部脂肪は糖尿病の重要な心血管リスク要因であるため、この影響は健康に好都合である可能性があります (13-14)。 ヒトでは、FCHOの摂取後に満腹感が増加したことを報告する短期研究が多数あり(15-16)、FCHOイヌリンを摂取した子供の1年間の研究では、対照と比較して有意な体重減少が示されました(17)。 FCHO はまた、インスリン感受性を高め、食後の血糖値を低下させ、糖尿病の有無にかかわらず太りすぎの被験者の脂質酸化を促進することが示されています (18,19)。 1 はこれらの研究では測定されていません)。 健康な被験者が短期間 FCHO を摂取した場合でも、血糖コントロールに同様の効果があります (20)。

研究デザイン

イヌリンは、3 つの調査すべてで FCHO サプリメントとして使用されます。 イヌリンは、大腸で完全に発酵されるため、小腸への影響は知られていません。 したがって、イヌリンは、人間の食欲、血糖コントロール、および体重維持に関する大腸発酵の調査に最適です。 テスト

スクリーニング手順

1. 電話スクリーニングでは、次の初期スクリーニング基準を満たすこのコホートのメンバーを特定します。

   18歳以上の成人、糖尿病を含む主要な代謝疾患のない参加者、炎症性腸疾患、過敏性腸症候群などの既知/診断された胃腸の問題がなく、過去2年間に薬物やアルコールの乱用がない.

2. サー ジョン マクマイケル センターでは、参加者は次のことを行います。

経口ブドウ糖負荷試験。

全血球計算、肝機能検査、電解質、甲状腺機能検査、HbA1c、およびグルコースのために、30mlの血液サンプルが採取されます。

体重と身長が記録されます。

詳細プロトコル

食欲の勉強会

調査 1 の 1、2、3、4 を訪問します。

参加者は一晩絶食します (10 時間絶食)。 手順の説明と参加者が続行することに満足していることを確認した後、体重を記録します。

カニューレを前腕の静脈に挿入し、一日中採血を容易にします。 2 つのベースライン血液サンプルが採取されます。 血液サンプルが採取されるたびに、ビジュアル アナログ スケール (VAS) が完成します。 サンプリング スキームを以下に示します。 調査1の食欲調査日に合計80mlの血液が採取され、調査3の各食欲調査訪問中に合計115mlが採取されます。血液サンプルが採取されるたびに、食欲を評価する視覚的アナログスケールが完成します。 Visual Analogue Scale の質問には次のようなものがあります。と「今どのくらいおなかがすいていますか？」と「今どれくらい食べられますか？」. 彼らは、「まったくない」と「非常に」という用語で固定された10センチメートルの線に垂直のマークを付けて答えます. 同様に、吐き気、病気、鼓腸、膨満感、下痢、および一般的な健康状態などの副作用が評価されます。

時刻 0 に朝食が提供され、参加者は 20 分間食事をとります。 昼食は 240 分で提供され、食事検査は最後の採血から 440 分後に提供されます。

学習セッション中、参加者は身体活動を最小限に抑えるよう求められます。 水は自由に摂取できますが、参加者は血液サンプルと VAS が完了する 10 分前までは飲まないように求められます。 440 分で、事前に計量された食事が提供されます。 食事は過剰に提供され、参加者は快適に満腹になるまで食べるよう求められます。 食事と一緒に一杯の水が提供され、水の摂取量も記録されます。

調査 3 では、勉強時間が短くなり、朝食と昼食の食事テストが行​​われます。

マンツーマンの食事カウンセリング

調査 3 では、すべての参加者が 1、2、4、7 週目に食事カウンセリングを受けます。 参加者に与えられる指示は、現在の体重とエネルギー要件に基づいて個別化され、栄養士クリニック内で提供される通常のケア パッケージと一致します。 参加者は、9 週間で 5% の減量を目指すように指示されます。

自由生活下での補給

サプリメントは小袋（10g入り）で提供されます。 慣らし期間中は、1 日摂取量を 4 週間かけて 1 日 30g まで徐々に増やします。 この慣らし期間中、研究者は電子メールまたは電話で参加者に 2 回連絡を取り、食物繊維の補給に有害な副作用がないことを確認し、指示に従っていることを確認し、参加者の質問に答えます。 その後、被験者は試験終了まで 1 日 30g を摂取します（調査 1 では 6 週間、調査 3 では 18 週間）。

ウォッシュアウト期間

調査 1 および 2 では、被験者が代替補給を行う前に 4 週間のウォッシュ アウト期間があります。

食事記録、食欲および副作用

3 日間の食事記録は、調査 1 中の訪問 1、2、および 3、および調査 3 中の訪問 1、6、および 7 の 3 日前に完了する必要があります。同じ日に、食欲と副作用を評価します。ビジュアルアナログスケールを使用。 Visual Analogue Scale の質問には、「今日食事をした後、どのくらい満腹感がありましたか?」が含まれます。と「今日の食事の合間にどれくらいお腹がすいた？」. 彼らは、「まったくない」と「非常に」という用語で固定された10センチメートルの線に垂直のマークを付けて答えます. 同様に、吐き気、病気、鼓腸、膨満感、下痢、および一般的な健康状態などの副作用が評価されます。

インスリンおよびグルコースのホモスタシスを評価する方法 食事耐性試験 参加者は、臨床調査ユニットに 12 時間断食します。 前腕にカニューレを挿入します。 3 つの空腹時血液サンプルが採取されます (-30、-15、および 0)。 ケロッグの朝食用バー 1 個とエンシュア プラス 1 個の標準的なテスト食が提供されます。 採血は 0、5、10、15、20、30、45、60、90、120、150、180 および 240 分で行われます。 これは、グルコースプロファイル、基礎インスリン応答、動的期インスリン、静的期インスリン感受性、DI=動的期インスリン×静的期インスリン、GIPおよびGLP-1応答を計算するために使用されます。

無料の生活ブドウ糖モニタリング：Medtronic iPro Continuous Glucose Monitor を使用して、5 日間の継続的なブドウ糖モニタリングを評価します。 「自由生活」グルコース恒常性を評価するための5日間の連続グルコースモニタリング。 この間質液グルコースデータは、平均振幅グリセミックエクスカーション (MAGE)、連続重複正味グリセミックアクション (CONGA)、および低血糖指数 (LBGI)、高血糖指数 ( HBGI) および平均日リスク比 (ADRR)。 参加者にとって、これは腹部の皮下組織に小さなプラスチック製のカニューレを挿入することを意味します。 参加者は、CGM を装着した状態で、4 日間連続して 3 回指先で血糖値を測定することも求められます。

全身 MRI スキャン 調査 3 では、全身解剖学的 MR スキャンを実行して総脂肪量と局所脂肪量を決定し、磁気共鳴分光法 (MRS) を実行して肝臓 (IHCL) や筋肉などの内臓の脂質含有量を測定します ( IMCL)、ヒラメ筋や脛骨筋など。

参加者は、ハマースミス病院のロバート シュタイナー MRI ユニットに通い、10 時間の夜間断食を行います。 研究訪問は1時間続きます。 参加者は、各訪問の前日から激しい運動と飲酒を控えるよう求められます。

まず、被験者は金属チェックフォームに記入します。 次に被験者は病衣に着替え、スキャナーのトロリーに横になるように求められます。 被験者はスキャナ内で仰臥位または腹臥位になり、スキャナ内を自動的に移動します。 スキャナーにいる間、参加者はブザーにアクセスしてアラームを鳴らし、スキャン コンソールからの指示を聞いて応答することができます。 被験者は最大1時間MRIスキャナーに入れられます。 スキャンは、ハマースミス病院のロバート シュタイナー MRI ユニットにあるフィリップス 3.0 テスラまたはフィリップス 1.5 テスラ MR スキャナーで実行されます。 電離放射線や静脈内造影剤を使用する磁気共鳴画像技術は使用されていない。 参加者はまた、体重、身長、ウエスト、ヒップ周りを巻尺で記録します。