喘息と肥満の食事療法と運動療法

私たちの主な仮説は、炎症性 SNP が炎症反応の程度を調節し、肥満が疾患の重症度を変化させる可能性があるというものです。 この例では、肥満との関連で発症する喘息は、特定の炎症誘発性状態 (肥満) と炎症の遺伝的調節因子 (SNP) との間の潜在的な有害な関係を示しています。

私たちの二次仮説は、運動だけではなく食事だけによる短期 (12 週間) の減量は、待機リストのコントロールと比較して、ぜんそくを持つ女性のアフリカ系アメリカ人の肥満青年の肺特異的炎症を軽減し、炎症誘発性反応を減少させることを提案します。最初の 12 週間後に、12 週間の食事と運動を組み合わせたプログラムを受けるグループ (順番待ちリスト コントロール/組み合わせ)。 3 番目の探索的仮説は、特定された SNP の頻度が、食事、運動、または組み合わせたプログラムによる脂肪の減少量に大きく関連し、特定の気道および炎症誘発性および抗炎症性マーカーによってさらに媒介されることを提案しています。 具体的な目的は次のとおりです。

1. 13 ～ 19 歳のアフリカ系アメリカ人の肥満および非肥満の喘息および非喘息の青年における炎症誘発性および抗炎症性遺伝子の一塩基多型および SNP ハプロタイプの頻度を決定すること。
2. 食事または運動が肺特異的炎症 (呼気一酸化窒素、[eNO]) に及ぼす影響と、女性のアフリカ系アメリカ人肥満喘息患者および非喘息患者における炎症誘発性および抗炎症性反応を、順番待ちリストのコントロール/組み合わせと比較して調べることグループ。
3. ダイエット、運動、またはその両方による減量の前後に、女性のアフリカ系アメリカ人の肥満喘息および非喘息の青年におけるいくつかの炎症マーカーおよび肺特異的炎症（eNO）の調節における炎症性SNPの効果を決定すること。

アフリカ系アメリカ人の思春期 (13 ～ 19 歳) の女性の 4 つのグループの横断的分析を次のように行います。 -肥満、非喘息患者

研究のこの部分に含まれる患者は、米国疾病管理センター (USCDC 2000 性別固有の体格指数 (BMI)-for age成長チャート。 コントロールとして、女性のアフリカ系アメリカ人の肥満、非喘息の青年、および健康な年齢にマッチしたコントロール（非肥満、非喘息患者）を含めます。

支配的なモデルを仮定すると、5 つの SNP のハプロタイプの場合、グループあたり 100 人のサンプル (1:1 で一致) は、少なくとも 80% の検出力を達成して、ハプロタイプとグループ メンバーシップ (たとえば、喘息を伴う肥満 vs. 喘息を伴う非肥満）、有意水準 0.05。 他のすべてのグループ比較は同じ条件を想定するため、グループごとに 100 個のサンプルが必要です。

親/保護者がインフォームドコンセントに署名した後、一般的な健康診断と病歴が取られ、各参加者の肺機能を評価するためにスパイロメトリー検査が行われ、肥満状態が評価されます。 来院１で非肥満であることが判明した少女について、約３０ｍｌの末梢血が、１００名の喘息患者および１００名の非喘息の健康な同年齢の対照から得られる。 肥満の参加者 (喘息患者 100 人と非喘息患者 100 人) の場合、訪問 2 (ベースライン) 中に末梢血を採取します。 末梢血は、ヘモグロビン A1-C (HA1C)、脂質プロファイルについて検査され、炎症および遺伝子マーカーの存在を判断します。 研究に参加しているすべてのアフリカ系アメリカ人の思春期の少女からの追加の血液サンプルは、ヘパリンチューブ（2本の10mlチューブ）に収集されます。 単核層は、密度勾配を使用して分離され、循環 MDS を特徴付けます。 フローサイトメトリーを使用して、抗 CD11b、CD14、CD15、CD33、CD66、および HLA-DR を含むいくつかの蛍光標識抗体を使用して、単球または顆粒球の MDSC の割合を決定します。 ＤＮＡは、ＤＮＡｚｏｌ（Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ Ｃｏｒｐ；ニューヨーク州グランドアイランド）によって抽出される。 SNP 解析には、lllumina (lllumina Inc, San Diego, CA) の humanCNV370-Quad ビーズ チップを使用する予定です。 このチップは、370,000 以上の SNP を同時に分析でき、わずか 200 ng のゲノム DNA を使用します。 最初に、炎症誘発性および抗炎症性サイトカイン遺伝子の SNP (ILS、TNF、TGFB、ILIO、IL8、IL6、PTGS2、ARG1) と、レプチン、レプチン受容体、およびアディポネクチンの SNP (表 11) および結果は次のように TaqMan によって確認されます: ゲノム DNA (5 ng) は 95°C で 10 分間変性され、2X の存在下で 92°C で 15 秒および 58°C で 1 分の 40 サイクルで増幅されます。 TaqMan Universal Master Mix (Applied Biosystems)、水、およびそれぞれのプライマーとレポーター プローブ ミックス (FAM または VIC で標識)。 7900 HT 機器 (Applied Biosystems) を使用して反応を分析し、VIC または FAM 蛍光マーカー、またはその両方の存在を確認し、Sequence Detection System (Applied Biosystems) を使用して遺伝子型を決定します。 コントロールには、既知の遺伝子型の個人と DNA のないブランクが含まれます。 さらに、サンプルの 15% を別のアッセイで 2 回実行し、対立遺伝子分類を比較します。 既知の遺伝子型と DNA のないブランクの個体は、すべてのバッチの各 SNP に含まれます。

肥満喘息患者、非肥満喘息患者、肥満非喘息患者および健康な対照の間の異なるSNPの頻度の差の統計的有意性を評価するために、カイ二乗検定、フィッシャーの正確検定、およびスチューデントt検定が使用される。 ハプロタイプ頻度は、期待値最大化アルゴリズムに組み込まれた対数線形モデリングを使用して推測されます。 品質管理手順（ジェノタイピング効率およびハーディワインバーグ平衡の評価を含む）、マーカー間の連鎖不平衡の評価、およびハプロタイプ関連分析は、肥満と非肥満、および喘息と非喘息で別々に実行されます。

登録後、資格のある参加者は、約30mlの末梢血採取、二重エネルギーX線吸収測定（DEXA）スキャン、吐き出された一酸化窒素（eNO）、および研究担当医師による研究適格性を含むベースライン訪問を受けます。 このベースライン訪問に続いて、喘息の有無にかかわらず肥満の参加者は次のように無作為化されます。

1) 食事療法のみ、2) 運動療法のみ、または 3) 待機リスト/併用介入 (12 週間介入なし、その後、食事療法と運動療法の併用)。

治療群および対照群ごとに約 110 人の被験者が募集されます。 減少率が 20% であると仮定すると、360 人の被験者 (グループごとに 90 人) を維持します。

1. 以下のサンプルサイズの検出力計算に従って、食事のみ、運動のみ、組み合わせたプログラム、または女性アフリカ系アメリカ人の肥満喘息患者および非喘息患者の待機リスト対照群の間の eNO の有意差を検出し、
2. 探索的目的 3 の一部として、女性のアフリカ系アメリカ人の肥満喘息および非喘息の青年における炎症マーカーおよび eNO の調節における炎症性 SNP の影響を、サンプルに従って食事、運動、またはその両方による減量の前後で決定するサイズ乗数の計算)。

介入方法:

治療グループは、Trim Kids の行動修正プログラムを受け取りますが、介入資料は、食事のみまたは運動のみの治療に特化したものになります。 非肥満の喘息患者および非肥満の非喘息患者は、探索目的の対照として機能し、一般的な健康診断、スパイロメトリー、および血液検査のみに参加します。 親と子供は、推奨される期間、毎週 2 時間の包括的なセッションに参加します。 コンプライアンスを高め、副作用を監視するために、各セッションで医師または看護師によって医学的監督とガイダンスが提供されます。

喘息の管理：重度またはコントロール不良の喘息のある人は除外します。 急性喘息発作の場合、参加者は、喘息薬またはアルブテロールのような S アゴニストを使用して、必要に応じて他の薬の短いコースを使用して、書面でレビューされた喘息行動計画に従って管理されます。 介入群に関与する喘息患者の参加者は、各運動セッションに参加する前に喘息薬の運動前用量を使用する必要があるか、そのセッションから除外されます。 悪化が記録され、参加者は医療提供者に連絡することができ、必要に応じて緊急サービスに紹介されます. より深刻な増悪または進行性の悪化の場合、参加者は標準治療に従って治療され、慢性または長期の抗炎症治療が優先される場合は研究から除外されます。

栄養教育には一連の学習活動が含まれており、治療プログラムのさまざまな段階を進むにつれて、各グループのニーズに固有のものとなります。 子供たちには、毎週記入する使いやすい食事頻度チェックリストが提供されます。

この研究で利用される運動プロトコルは、Trim Kids 運動プロトコルに基づいており、子供の病状 (喘息などの併存疾患)、体重状態、フィットネス レベルに合わせて推奨事項が調整されます。 すべての運動の推奨事項は、米国胸部学会 (ATS)、米国小児科学会 (AAP)、および米国スポーツ医学会 (ACSM) のガイドラインに従います。 LSUHSC ウェルネス センターでのエクササイズ セッションは、ACSM 認定インストラクターとパーソナル トレーナーによって監督されます。 プログラムの各 12 週間のセッション中、運動活動は、グループの肥満の身体的状態と、健康とフィットネスの情報を理解し、統合し、日常生活の状況に適用する能力に対応します。 子供たちは、自宅で行う運動ルーチンを含む運動ビデオを受け取ります。 また、身体活動の分数を記録するためのカードも渡され、毎週行います。 コンプライアンスは、これらの身体活動記録カードを観察し、心拍数と呼吸数を監視することによって監視されます。 行動修正と心理社会的教育は、心理学者による教育セッションに組み込まれています。

行動修正スキルは、ディスカッション、モデリング、ロールプレイング、ガイド付き問題解決がどのように使用されるかを強調して教えられます。 セルフモニタリング、コミットメント、制限設定、習慣形成、目標設定と行動計画、意思決定スキル、自己主張トレーニングなどのトピックについて説明します。

介入は、ルイジアナ州立大学 (LSU) の健康科学センター ウェルネス施設で実施されます。 毎週のクラスの最初の 30 分間に、食事と運動の両方のグループが医療モニタリングのために集まり、体重計のある個室に隣接する臨床エリアで体重を量ります。

食事のみのグループは、30 分間の医学的モニタリングと体重測定の後、教室で集まります。 その後、行動変容クラスが 30 分間続き、栄養教育が約 30 ～ 60 分間行われます。 食事のみの介入に登録された研究参加者は、タンパク質を修正したファストダイエットとビタミンとミネラルの補給、その後のバランスの取れた低カロリーの食事および/または適度な強度の漸進的な運動プログラムのいずれかに配置され、行動に関する指示が与えられます。変形。

運動のみのグループは、30 分間の医療モニタリングと体重測定の後、広い多目的ルームに集まります。 30分間の行動修正クラスが続きます。 参加者は、エアロビクス機器を利用し、文化に特化したダンスクラスに参加し、筋力トレーニングに参加し、隣接するコミュニティパークエリアで約30〜60分間、屋外の家族向けフィールドスポーツに参加します. 参加者は、インストラクターがシンボル、音楽、さまざまな小道具を使用して重要な概念について話し合う間、遊び心のある散発的な断続的な方法で運動します。

12週間の待機期間の後、複合プログラムの参加者は別の多目的ルームに集まり、週に1回、食事、運動、行動修正セッションに参加します.