若い女性のクランベリー ジュース摂取後のメタボロミクスとマイクロバイオームの変化を確認するには

クランベリー ジュースの摂取は、尿路感染症の予防に関連しています。 しかし、クランベリー製品の苦味と渋みのために、クランベリー関連の臨床試験の参加者のコンプライアンスは低く、クランベリージュースの機能をさらに研究することは困難です. したがって、参加者のコンプライアンスを検証するための効果的なアプローチが急務です。 以前の研究では、クランベリー ジュースを摂取した後の若い女性の血漿および尿中メタボロームが、グローバルな UHPLC (超高速液体クロマトグラフィー) -Q-Orbitrap-HRMS (高分解能質量分析) アプローチを使用して調査されました。 PLS-DA (部分最小二乗判別分析) 分析は、若い女性の血漿と尿のメタボロームの両方が、ベースラインとリンゴジュースの消費と比較して、クランベリーの消費後に変化したことを示しました. クランベリー ジュースの摂取は、外因性代謝産物と内因性代謝産物の両方の排泄を増加させました。 これらの代謝物は、クランベリー ジュースの消費量の候補バイオ マーカーとして識別されています。 確立された PLS-DA (部分最小二乗判別分析) /OPLS-DA (直交部分最小二乗判別分析) モデルは、クランベリー ジュースの消費者を特定する機会を提供します。

クランベリー ジュースの消費が人間の腸内細菌叢のプロファイルに影響を与えるかどうかは不明です。 しかし、いくつかの研究は、ポリフェノールが豊富な食事が腸内微生物叢のプロファイルを改善することを示唆しています. ヒトの腸内微生物叢を用いた以前の in vitro 研究では、A 型クランベリー プロシアニジンの微生物異化作用が、B 型プロシアニジンとは異なるプロファイルと構造を持つ代謝物を生成することが示されました。

人間の腸内のマイクロバイオームの変化を理解することで、研究者は尿と血液のメタボロームの変化を関連付けて説明できるようになり、クランベリーの健康上の利点も説明できるようになります。

この研究ですべてのサンプルが収集されるため、クランベリー ジュースの短期治療 (3 日間) と長期治療 (21 日間) の間のメタボロミクスの変化を比較できます。 クランベリー ジュースの尿路保護効果は慢性的な摂取に関連していることが多いため、長期的な研究によって、より多くのメタボロームの変化が特定されることが期待されます。

研究計画:

具体的な目的 1: 18 ～ 29 歳で、通常の BMI (体格指数) (18.5 ～ 25) で体重が 110 ポンド以上の健康な女子大生 20 人が、UF (フロリダ大学) キャンパスで募集されます。

広告はチラシ形式になります。 調査員の連絡先はチラシに記載されています。 アンケートは、事前スクリーニングの対象に関する情報を取得するために使用されます。 すべての参加者は、研究の自然および潜在的なリスクに関する書面および口頭の情報を受け取ります。

参加者は、クランベリー、ブルーベリー、ストロベリー プラム、ラズベリー、リンゴ、ブドウ、ブドウ種子抽出物、ピクノジェノール、赤ワイン、紅茶、チョコレート、その他のカカオ製品、またはその他のクランベリー ベースのサプリメントを含むプロアントシアニジンが豊富な食品を避けるようにアドバイスされます。 -研究終了までの期間中の 1 日 (1 日から 9 日) の実行。 参加者は、代わりにオレンジ、スイカ、ハニーデュー、マスクメロンを摂取することをお勧めします。 尿と便のサンプル収集キットがすべての参加者に配布され、参加者は収集キットを使用するように訓練されます。 7日目から9日目までのいずれかの日に、参加者によって1つの糞便サンプルが収集されます。 10日目の朝、一晩の絶食尿サンプルを自己採取し、被験者は血液サンプルを採取します（2本のチューブ、合計30mL）。 朝食は、空腹時採血後の参加者に提供されます。 訓練を受け、認定された採血専門医が採血のために雇われます。 採血後、各参加者はクランベリーまたはプラセボ ジュース 1 本 (250mL) を摂取し、さらに 5 本のクランベリーまたはプラセボ ジュースを各被験者に与えて、10 日目の夜と朝と夕方に摂取させます。 11日目と12日目。 12 日目から 4 日目の間に 1 つの糞便サンプルも収集されます。 すべての被験者は、13 日目の朝に自己収集した一晩の絶食尿サンプルを持って臨床ユニットに戻り、参加者が 1 本のクランベリーまたはプラセボ ジュースを消費してから 30 ～ 60 分後に血液サンプルを収集します。 クランベリーまたはプラセボ ジュースを各被験者に配布し、13 日目の夕方と 14 ～ 29 日目の朝と夕方に摂取させます。 予約は、毎週、または参加者のリクエストに応じて、14 日から 29 日の間にスケジュールされます。 29 日から 31 日の間に 1 つの糞便サンプルが収集されます。 30 日目の朝、夜間の絶食尿サンプルを自己採取し、被験者はクランベリー ジュースまたはプラセボを摂取した後に血液サンプルを採取します。 14日間のウォッシュアウト期間の後、参加者は代替レジメンに切り替え、プロトコルを繰り返します。 収集されたすべてのサンプルはアリコートされ、-80 ° C で保管されます。 発生する可能性は低いですが、被験者がジュースの摂取後に深刻な悪影響を及ぼした場合、安全上の懸念から、状況に応じて参加者は研究から除外されます.

13 日目、48 日目 (クランベリー ジュース/プラセボ摂取後 3 日後) に収集された尿および血漿サンプルの調製は、確立されたプロトコルに従います。 LC-HRMS (液体クロマトグラフィー - 高分解能質量分析) データは正規化され、SIMCA (バージョン 13.0.3、 Umetrics、Umea、スウェーデン) を使用して、以前に確立された PLS-DA (部分最小二乗判別分析) /OPLS-DA (直交部分最小二乗判別分析) モデルを使用して、クランベリー ジュースの消費者を盲目的に識別します。 結果は検証のために Ocean Spray に送信されます。

具体的な目的 2:

ベースラインの糞便サンプルと 30 日目、65 日目 (クランベリー ジュース/プラセボの摂取後 21 日後) 頃に収集された糞便サンプルは、マイクロバイオームの組成について分析されます。 ゲノム微生物 DNA は、MoBlo Power 土壌 DNA 分離キットを使用して糞便サンプルから抽出されます。腸内の微生物叢の変化は、冗長性と判別分析を使用して、尿中のメタボロームの変化と相関します。 糞便中のムチンおよびIgA（免疫グロブリンA、腸管バリアの指標）、短鎖脂肪酸、および糞便サンプル中のアンモニアは、特定のアッセイキットまたはHPLC（高速液体クロマトグラフィー）法を使用して分析されます。

具体的な目的 3:

30日目、65日目（クランベリージュース/プラセボ摂取後21日後）に収集された尿および血漿サンプルの調製は、確立されたプロトコルに従います。 UHPLC（超高速液体クロマトグラフィー）・Q-Orbitrap・HRMS（高分解能質量分析）による分析、多変量データ処理、統計解析は、具体的な目的2で説明した実験プロセスと同じです。