インスリン抵抗性の新しいバイオマーカーの同定
糖尿病は、世界中で 4 億 1,500 万人が罹患している慢性代謝性疾患であり、症例の 90% は肥満や座りっぱなしのライフスタイルに関連することが多い 2 型です。 健康な人では、インスリンは筋肉および脂肪組織のグルコース輸送体 (GLUT4) の細胞表面発現の増加を刺激します。 これにより、糖が筋肉や脂肪細胞に取り込まれ、血糖値が危険なほど高くなるのを防ぎます。 この応答の喪失 (「インスリン抵抗性」) は、2 型糖尿病の発症前に頻繁に発生します。 インスリン抵抗性の細胞生物学を理解することは、この状態に対するより効果的な治療法を開発し、2 型糖尿病のさらなる症例を予防するために必要です。 以前の研究では、GLUT4 のこの動きは、インスリン抵抗性で下方制御される Rab3 と呼ばれる小さなタンパク質に依存することが示されました。 Rab3 タンパク質レベルは、肥満によって悪化する状態である炎症にも敏感です。
Rab3 がインスリン抵抗性の初期のバイオ マーカーであるかどうかを調べるために、インスリン抵抗性の個体の脂肪および筋肉サンプルにおけるこのタンパク質とその相互作用物質のレベルを測定することを目指しています。 正味のエネルギー摂取量が十分に減少した場合、3 週間という短い介入でインスリン感受性を改善できることが示されています。 したがって、この 3 週間の介入の前後に同じ測定を行うことで、細胞レベルで Rab3 発現とインスリン感受性の改善を観察できます。
腸内微生物叢がインスリン感受性に及ぼす影響についての証拠もあるため、この介入後に腸内微生物叢で起こる変化を測定します。これは、3週間前後に採取された糞便サンプルから決定できます.
調査の概要
詳細な説明
糖尿病は、全世界で 4 億 1,500 万人、英国では 350 万人が罹患している慢性代謝疾患であり、その 90% が 2 型糖尿病を患っています。 2 型糖尿病は、筋肉および脂肪組織がインスリンの生理学的レベルに十分に反応できず (末梢組織のインスリン抵抗性)、血流中の糖の正常なレベルを回復できないことを特徴としています。 インスリン抵抗性は、2型糖尿病の発症前に発生する可能性があり、根本的なメカニズムは完全には解決されていませんが、ライフスタイルや肥満と強く関連していることが示されています. インスリン抵抗性の決定的な特徴は、グルコース受容体 GLUT4 の細胞表面発現の減少の結果としての異常なグルコース輸送です。 健康な脂肪および骨格筋では、この受容体はインスリン刺激に応答して細胞表面に輸送されます。 この細胞膜への移行にはタンパク質 Rab3 が必要であり、インスリン抵抗性の細胞モデルではこのタンパク質の発現レベルが低下することを示しました。
Rab3 のこのダウンレギュレーションはインスリン抵抗性の発生に関連しており、その活性はインスリン感受性の回復後に増加すると仮定しています。 この研究の主な目的は、インスリン感受性を高めることが以前に示されている食事と運動の介入が Rab3 レベルと GLUT4 の人身売買に及ぼす影響を調べることです。 さらに、腸内微生物叢は、介入の前後に研究され、インスリン感受性との関係を判断します。 最近の証拠は、マイクロバイオームが多くの潜在的なメカニズムを通じてインスリン抵抗性の発生に重要な役割を果たしていることを示唆しています。 やせたドナーからの微生物叢の注入は、メタボリックシンドロームの男性レシピエントのインスリン感受性を改善し、同時に酪酸を産生する腸内微生物叢の有病率を増加させることが示されています。 運動は、酪酸産生微生物の増加を含む、より大きな微生物多様性と関連しています。 これまでのところ、運動や食事介入の前後でインスリン感受性と微生物叢の組成をモニターした研究はなく、インスリン抵抗性とその後の 2 型糖尿病につながるメカニズムの理解を深めることにつながるでしょう。
研究参加者には、包含基準に適合する40〜65歳の男性と女性が含まれます。 7日間の通常の日常活動を監視した後、ボランティアはカロリー摂取量を週に5000 kcal減らし、週5回の運動セッションに3週間参加します. 参加者は、この期間の前後にバース大学で行われる実験室試験のセッションに 1 回参加します。 この介入は、インスリン感受性を改善し、この間に起こる細胞の変化を研究するのに十分なはずです.
研究の種類
入学 (実際)
段階
- 適用できない
連絡先と場所
研究場所
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Bath、イギリス、BA2 7AY
- Department for Health, University of Bath
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参加基準
適格基準
就学可能な年齢
健康ボランティアの受け入れ
説明
包含基準:
- 男性か女性
- 40~65歳
- BMI≧25~≦40kg/m2
- 身体活動レベル
- ウエストサイズ >80 cm (女性) または >94 cm (男性)
- 体重が 3 か月以上安定している
除外基準:
- PAR-Qによって決定される運動を行うことができない
- 診断された糖尿病
- 進行中または計画中のライフスタイルの変更 (食事/運動)
- 過去 3 か月以内に体重の最近の大きな変化 (>2.5%) はありましたか?
- 喫煙者(または禁煙中)
- 代謝障害
- >160/100として定義される高血圧
- 抗炎症薬の使用:NSAID
- 循環器疾患
- 出血性疾患または抗凝固薬の服用
- 過去 3 か月以内の抗生物質の使用
- -最初の試験日から1か月以内のプロ/プレバイオティクスの使用。
研究計画
研究はどのように設計されていますか?
デザインの詳細
- 主な目的:基礎科学
- 割り当て:ランダム化
- 介入モデル:並列代入
- マスキング:なし(オープンラベル)
武器と介入
参加者グループ / アーム |
介入・治療 |
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実験的:介入
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介入には、習慣的な行動と比較して 7000 kcal/週の正味エネルギーの減少を引き起こすように設計された 3 週間の食事と運動プログラムが含まれます。 これは、次の方法で達成されます。
この介入期間の前後に、参加者は体組成の測定(DEXAを使用)と血糖コントロール(経口ブドウ糖負荷試験)を含むトライアルデーに参加します。 血液、脂肪、骨格筋、糞便のサンプルも採取されます。 |
介入なし:コントロール
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この研究は何を測定していますか?
主要な結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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インスリン感受性の変化
時間枠:120分(3週間で変化)
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経口ブドウ糖負荷試験に対する反応
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120分(3週間で変化)
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二次結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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Rab3 タンパク質の発現
時間枠:3週間後に変化
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脂肪および筋肉サンプル中のRab3のレベル
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3週間後に変化
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GLUT4経路のタンパク質発現
時間枠:3週間後に変化
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脂肪および筋肉サンプルにおける GLUT4 経路タンパク質の発現レベル
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3週間後に変化
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代謝マーカー
時間枠:3週間後に変化
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インスリン抵抗性に関与する循環代謝マーカーのレベル
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3週間後に変化
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炎症マーカー
時間枠:3週間後に変化
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循環炎症性サイトカインのレベル
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3週間後に変化
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腸内細菌叢
時間枠:3週間後に変化
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糞便サンプル中に存在する微生物の種
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3週間後に変化
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体組成
時間枠:3週間後に変化
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全身DEXAスキャンによる評価
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3週間後に変化
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胴囲
時間枠:3週間後に変化
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3週間後に変化
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体重
時間枠:3週間後に変化
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3週間後に変化
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協力者と研究者
出版物と役立つリンク
一般刊行物
- Vrieze A, Van Nood E, Holleman F, Salojarvi J, Kootte RS, Bartelsman JF, Dallinga-Thie GM, Ackermans MT, Serlie MJ, Oozeer R, Derrien M, Druesne A, Van Hylckama Vlieg JE, Bloks VW, Groen AK, Heilig HG, Zoetendal EG, Stroes ES, de Vos WM, Hoekstra JB, Nieuwdorp M. Transfer of intestinal microbiota from lean donors increases insulin sensitivity in individuals with metabolic syndrome. Gastroenterology. 2012 Oct;143(4):913-6.e7. doi: 10.1053/j.gastro.2012.06.031. Epub 2012 Jun 20. Erratum In: Gastroenterology. 2013 Jan;144(1):250.
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- Walhin JP, Dixon NC, Betts JA, Thompson D. The impact of exercise intensity on whole body and adipose tissue metabolism during energy restriction in sedentary overweight men and postmenopausal women. Physiol Rep. 2016 Dec;4(24):e13026. doi: 10.14814/phy2.13026.
- Utzschneider KM, Kratz M, Damman CJ, Hullar M. Mechanisms Linking the Gut Microbiome and Glucose Metabolism. J Clin Endocrinol Metab. 2016 Apr;101(4):1445-54. doi: 10.1210/jc.2015-4251. Epub 2016 Mar 3. Erratum In: J Clin Endocrinol Metab. 2016 Jun;101(6):2622.
- Campbell SC, Wisniewski PJ 2nd. Exercise is a Novel Promoter of Intestinal Health and Microbial Diversity. Exerc Sport Sci Rev. 2017 Jan;45(1):41-47. doi: 10.1249/JES.0000000000000096.
研究記録日
主要日程の研究
研究開始 (実際)
一次修了 (推定)
研究の完了 (推定)
試験登録日
最初に提出
QC基準を満たした最初の提出物
最初の投稿 (実際)
学習記録の更新
投稿された最後の更新 (実際)
QC基準を満たした最後の更新が送信されました
最終確認日
詳しくは
この情報は、Web サイト clinicaltrials.gov から変更なしで直接取得したものです。研究の詳細を変更、削除、または更新するリクエストがある場合は、register@clinicaltrials.gov。 までご連絡ください。 clinicaltrials.gov に変更が加えられるとすぐに、ウェブサイトでも自動的に更新されます。
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University of TorontoUniversity Health Network, Toronto; University of Western Ontario, Canada; Institute for Clinical... と他の協力者完了