代謝機能、炎症、母体および新生児の転帰に対する妊娠中の身体活動の役割

米国では女性の 3 人に 1 人が妊娠中に肥満になり、母親の肥満は多くの好ましくない母親および新生児の転帰と関連しているため、母親の肥満は公衆衛生上の重大な懸念事項となっています。 幸いなことに、妊娠中に身体的に活動的なライフスタイルは、肥満に関連することが多い好ましくない結果を改善することが示されています。 妊娠中の身体活動は、母体のインスリン抵抗性を改善し、母体の妊娠中の体重増加を軽減することが示されています。 さらに、身体的に活動的な女性の新生児は、非活動的な女性から生まれた新生児と比較して肥満度が低いです。 身体活動と母体および新生児の転帰との関係は十分に確立されているが、代謝機能障害および/または炎症が母体および新生児の健康に対する身体活動の不活発によるプラスの影響を媒介するメカニズムとして機能する可能性についてはほとんど知られていない。 母親の身体活動を結果の改善に結びつけるメカニズムを理解することは、将来の対象を絞った介入戦略にさらに役立つ情報を提供するでしょう。

代謝適応、特に脂質と炭水化物の代謝の変化は、母親の断続的な食事摂取にもかかわらず、発育中の胎児に適切な栄養素を供給するために、正常な生理的妊娠中に起こります。 しかし、肥満の妊婦では、母体のさらなる代謝機能障害によって、これらの代謝適応が増強される可能性があります。 さらに、肥満の妊婦の代謝機能障害が母体と新生児の健康に重大な影響を与えることは十分に確立されています。 母体の基質代謝は、妊娠糖尿病などの母体の健康状態に寄与するだけでなく、胎児の成長と発達にも大きな役割を果たします。 「胎児起源仮説」は、子宮内の代謝環境の変化が短期および長期の新生児転帰のプログラミングに寄与している可能性があることを示唆しています。

代謝の柔軟性のなさは、母体と新生児の健康に大きな役割を果たしている可能性があります。ただし、妊娠中については研究されていません。 非妊娠集団では、身体活動は代謝の柔軟性と正の相関があり、痩せ型および肥満の人の身体活動は代謝の柔軟性を向上させます。

痩せ型および肥満の妊婦の代謝の柔軟性の調節における身体活動の役割は研究されていません。 しかし、高脂肪負荷後の脂肪代謝への切り替え能力の低下は、安静時の代謝よりも代謝調節不全のより良い指標となる可能性があります。 したがって、今回の研究では、痩せた妊婦と肥満の妊婦の代謝機能に対する身体活動的なライフスタイルの役割を調べることを提案しています。

このプロジェクトでは、炎症、代謝の柔軟性、その他の重要な母体（在胎体重増加）と新生児（肥満とインスリン抵抗性）の結果との関係も明らかにします。このプロジェクトの目標は、炎症に対する身体活動的なライフスタイルの影響を調査することです。やせた妊婦と肥満の妊婦の高脂肪食に対する代謝反応。

研究者らは、痩せ型および肥満の妊婦の身体活動的なライフスタイルが代謝機能と炎症を改善し、それによって母体と新生児の健康結果に対する身体活動のプラスの効果を媒介すると仮説を立てている。

妊娠28～32週の間に60人の女性（痩せ型30人、肥満30人）が募集される。

同意および身体活動の評価 研究チームはプライベートオフィスで患者と会い、同意します。 参加者には、自己申告の身体活動レベルを客観的に確認するために、Actigraph Link Accelerometer (ActiGraph LLC、フロリダ州ペンサコーラ) が与えられます。 リンクは、取り外し不可能な病院グレードのリストバンドを使用して、利き手ではない手首に装着されます。 手首に装着するトライアクセル加速度計は、妊婦の身体活動エネルギー消費量の有効な測定値です。 さらに、受け入れ可能性に関する以前のデータは、参加者が手首に装着するデバイスを 1 日 24 時間着用することに反対していないことを示唆しており、病院タイプのリストバンドを備えた手首に装着するデバイスが最良のコンプライアンスと 24 時間/日の装着データを提供すると考えています。 データは 30 Hz で 7 日間連続して収集されます。 加速度計の出力は、12 ビットのアナログ - デジタル コンバーターによってサンプリングされます。 座りっぱなしで過ごした時間の割合と、軽い運動からライフスタイルから中等度までのさまざまなカテゴリーの身体活動に参加するのに費やした時間は、次のアクティビティ数に対応するアルゴリズムを使用して計算されます: 座りっぱなし: 0 ～ 99 カウント/分、軽い運動: 100 ～ 759 カウント/分、ライフスタイル: 760 ～ 1951 カウント/分、中程度: 1952 ～ 5724 カウント/分。

高脂肪食に反応した母体の代謝低下と炎症 参加者は、10時間の絶食後、午前8時頃にケンタッキー州ボーリンググリーンのメディカルヘルスコンプレックスにある運動研究所に出勤します。 参加者には、前日に約 50% の炭水化物、30% の脂肪、20% のタンパク質を含む標準化された食事を摂取するための書面による指示が提供されます。 参加者の体重、身長、バイタルは到着時に測定されます。 母体の体脂肪率を決定するために、皮下脂肪人体測定法を使用して体組成を測定します。 体脂肪率は、ノギス (Harpenden Skinfolds Caliper、Baty International、英国) で 7 か所の皮膚のひだを押し、皮膚のひだの厚さを記録し、そのデータを年齢を考慮した標準化された方程式に入力することによって決定されます。以前の研究では妊娠中に使用されていました。

安静時代謝率と呼吸商は、TrueOne Canopy Option と TrueOne Metabolic Cart (TrueOne 2400、Parvomedics、ユタ州サンディ) を使用して約 30 分間測定されます。 脂質および炭水化物の酸化速度は、前述のように酸素消費量と二酸化炭素生成量の測定によって計算されます。 ベースラインの安静時代謝測定後、ベースラインの採血が行われます (時点-0)。 ベースラインの採血後、参加者は、以前の研究と組成が似た、脂肪を多く含む標準的な1000kcalの食事を摂取します。 高脂肪食は、スムージー キングのスムージー (脂肪 55.9%、炭水化物 29.4%、タンパク質 14.7%) で構成されます。 食事の摂取後 60 分、120 分、240 分後に追加の血液サンプルが採取されます。 安静時代謝率と呼吸商は、食後 210 分から 240 分までの約 30 分間で 2 回目の測定が行われます。 合計32mLの母体血が採取されます。 高脂肪負荷に対する代謝反応を評価する時点は、他の集団における高脂肪食に反応した代謝の柔軟性の低下と炎症を調査した以前の研究のデータに基づいて選択されました。

採血は、母体の血漿グルコース、インスリン、c-ペプチド、遊離脂肪酸、脂質（トリグリセリド、HDL、LDL）、および炎症マーカー（IL-6、TNF-α、IL-1α）を分析するために使用されます。 すべての血液サンプルは、WKU の生化学研究室またはワシントン大学臨床研究中核研究室で標準化されたプロトコルを使用して分析されます。 これらのデータは、高脂肪負荷に対する代謝反応に関する追加情報を提供します。 ベースラインのインスリンおよびグルコース レベルは、空腹時インスリン濃度で測定された空腹時グルコース濃度を反映するインスリン抵抗性の指標である恒常性モデル評価 - インスリン抵抗性 (HOMA-IR) を計算するために使用されます。 インスリン抵抗性を調べるために、各参加者の経口ブドウ糖負荷試験（妊娠 24～28 週までに実施）のデータも出生前カルテから取得されます。

4 時間の研究期間中、参加者は横になって休んだままにすることが求められます。 参加者はこの期間中に、毎日の食事の潜在的な違いを判断するための国立衛生研究所の検証済みの食事歴質問票 II や、身体活動の領域とモードを判断するための妊娠身体活動質問票など、いくつかの調査にも回答します。

新生児の結果 出産時に、分娩看護師および分娩看護師を通じて新生児の体重、身長、頭囲が測定されます。 約20mLの臍帯血を採取し、分娩後1時間以内に遠心分離し、-80℃の冷凍庫に保管します。 新生児のインスリン、グルコース、炎症マーカー (IL-6、TNF-α、IL-1α)、および遊離脂肪酸が臍帯血漿から測定されます。

分娩後 48 時間以内に、患者のベッドサイドで皮膚のひだの厚さを測定することにより、新生児の体組成 (脂肪および除脂肪体重) が測定されます。 母親の出生前カルテは、妊娠中の体重増加や研究結果の解釈に影響を与える可能性のあるその他の病状を判断するために取得されます。

統計的手順 サンプルサイズの計算 妊娠中の代謝不全および研究の探索的性質に関するデータが不足しているため、現在の研究と同じ方法論を使用して複数の非妊娠集団間の代謝不全を比較した以前の研究のデータが使用されました。グループあたり 29 人の被験者は、活動的な妊婦と非活動的な妊婦の間の代謝柔軟性の違い (間接熱量測定による) を検出するのに 80% の検出力を提供します。

統計分析 各変数の分布の正規性は、コルモゴロフ-スミルノフ検定を使用して検定されます。 正規分布変数のピアソン積率相関係数または非正規分布変数のスピアマンの順位相関係数は、変数間の関係の程度を評価するために使用されます。 部分相関は、潜在的な交絡因子を調整するために使用されます。 正規分布変数に対するスチューデントの独立 t 検定と非正規分布変数に対するマンホイットニー U 検定を使用して、痩せた妊婦と肥満の妊婦の間の結果を比較します。 すべての検定は両側検定であり、p 値 <0.05 は統計的有意性を示します。 すべてのデータ分析は、IBM SPSS Statistics バージョン 22 (ニューヨーク州アーモンク) を使用して実行されます。