コリンの栄養状態：バイオマーカーパネルの開発
調査の概要
詳細な説明
コリン (Cho) は必須栄養素であり、ほとんどのアメリカ人の食事は推奨摂取量を達成していません. チョーが少ない食事は、肝臓や筋肉の病気と関連し、胎児の発育は最適ではありませんが、コリンが多すぎる食事は心臓病のリスクの増加と関連している可能性があります. Cho は必要な栄養素であり、1998 年に Cho の適切な摂取量 (AI) と許容上限 (UL) が設定されました。包装食品の新しい栄養成分表示の一部としての AI について (2016 年 5 月 27 日に連邦官報で公開; FDA-2012-N-1210-0875、連邦登録番号: 2016-11867)。 AI/RDI は年齢と性別によって異なりますが、思春期および成人男性で 550 mg/日、成人女性で 425 mg/日 (妊娠中および授乳中の女性でより多く)、青年女性で 400 mg/日です。
コリンの状態 (最適な細胞機能を維持するために必要なさまざまな形態の Cho の利用可能性) について検証されたバイオマーカーはありません。 血漿中のコリンは恒常的に調節されているため、血漿中の Cho 濃度の測定は適切ではありません。 広範な予備データと公開データに基づいて、このグループは Cho の状態を評価するために使用できる可能性のあるバイオマーカーのパネルを特定しました。現在、研究者は同位体希釈を使用して Cho プールサイズの測定値に対してこのバイオマーカーパネルを検証することを提案しています。 Cho の最大の貯蔵庫は肝臓にあり、肝臓の質量共鳴分光法 (MRS) は、ヒトの Cho の状態を評価するために過去に使用されてきました。 この方法は、高価であり、機器の利用可能性が限られているため、臨床または公衆衛生の実践におけるバイオマーカーとしての使用には実用的ではありません。 ただし、MRS は、バイオ マーカー パネルと同位体希釈法との間の相関関係を確認するために利用できます。 肝生検はリスクが高く実用的ではないため、肝臓の Cho および Cho 代謝物濃度の測定は、Cho の状態を評価するための適切な選択ではありません。
おそらく、チョー状態をより正確かつ確実に反映するバイオマーカーのパネルが存在するでしょう. 一度に 2 週間、3 種類の量の Cho を与えられた人々の測定を行い、同位体希釈 (さまざまな形態の Cho の利用可能性の代理) を使用して評価された全身の Cho プールサイズとバイオマーカーの測定値を比較することにより、研究者はCho プールの合計サイズを最もよく予測する Cho 状態スコアを計算するためのバイオマーカーとアルゴリズムの組み合わせを特定できるようになり、したがってコリンの栄養状態 (細胞機能を維持するために必要なさまざまな形態の Cho の利用可能性) を予測できるようになります。 コリンの少ない食事をしている人は、コリン (Cho) ストアを枯渇させる必要があり、同位体希釈を使用した Cho プール サイズの測定は、この枯渇を反映する必要があります。 研究者は、さまざまな程度の枯渇の範囲にわたって測定されたChoプールサイズとよく相関するバイオマーカーパネルを特定します。 この研究では、体内のコリン貯蔵量を測定するために安定同位体希釈法を使用する方法をテストし、次に、この測定値が血漿中のバイオマーカーのパネルおよび Fibroscan® を使用して測定された肝臓脂肪とどのように相関するかを尋ねます。 同位体希釈を使用すると、Cho のボディ プールのサイズを推定できます。 研究者らが提案した方法は、標識水のボーラス用量から全身水分を測定する方法と概念的に類似しています。 同様の方法論は、妊婦の Cho の代謝フラックスの研究で最近使用されました。 同位体希釈法は、ビタミン A などの他の栄養素のプール サイズを推定するために使用される確立された方法です。ビタミン A と同様に、Cho の主要な貯蔵プールは肝臓にあり、摂取された Cho は肝臓によって急速に吸収および蓄積されます。 MRS/MRI スキャンは、これらの「ゴールド スタンダード」測定と上記の他の方法との相関関係を調査するためにも実行されます。
参加者は、2 週間の食事間隔で 3 つの異なるレベルのコリンを含む食事を摂取し、食事間隔の間に 2 週間のウォッシュアウト期間を設けます。 参加者は、Cho の推奨摂取量 (RDI) の 100% (Cho 550mg/日) を受け取ります。 ChoのRDIの50% (275mg/日); ChoのRDIの25％（137.5mg /日）。 食事の順序はランダムに割り当てられ、すべての参加者は研究のある時点ですべての食事を受け取ります。 ダイエット間隔の間に最低2週間のウォッシュアウトがあります. 参加者と研究者の両方が食事の順序を知らされません。
参加者は、コリン状態の追加の予測因子として筋肉機能を評価するために、簡単な運動課題 (Biodex) を行います。
2020 年 3 月より前に登録された参加者は、MRI/MRS スキャンを完了しました。 Fibroscan が肝臓脂肪の適切な測定を提供するため、参加者が MR スキャンのために Winston-Salem に旅行するという追加の不便を排除できると判断しました。
唾液、便、尿のサンプルを採取します。
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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North Carolina
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Kannapolis、North Carolina、アメリカ、28081
- UNC Chapel Hill Nutrition Research Institute
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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
受講資格のある性別
説明
包含基準:
- 署名および日付入りのインフォームド コンセント フォームの提供
- 体重が 130 ～ 177 ポンド (または 177 を超える場合は、BMI が 28 未満でなければなりません)
- -研究期間中のすべての研究手順と利用可能性を遵守する意思を表明した
- 17～70歳の男性または女性
- -病歴、臨床化学、身体検査、およびBMI≤30で証明される一般的な健康状態、またはBMIが28未満で177ポンドを超える場合
- 研究に含まれ、妊娠の可能性がある女性は、各食事介入群の開始時と終了時に尿妊娠検査を受け、研究中に何らかの形の避妊を使用している必要があります。
除外基準:
- 通常処方された用量で肝臓や筋肉に損傷を与えることが知られている、または Cho 代謝を変化させる可能性があることが知られている薬物または医薬品の使用 (例: メトトレキサート);
- 肝臓、腎臓、またはその他の慢性全身疾患の病歴。
- 超音波で確認された肝臓の異常（嚢胞など）のある被験者
- 現在の喫煙者
- アルコール飲料を 1 日 2 回以上、または週 14 回以上飲む
- 薬物乱用者または薬物中毒者
- 研究を妨げるような異常な食事をする
- -食物アレルギー（大豆など）または必要な研究食ですべての食物を食べることに問題がある
- Cho含有栄養補助食品の使用
- 低コリン食の胎児/子供への潜在的なリスクのために、授乳中、妊娠中、または妊娠を計画している女性
- 1 日 1 時間以上の激しい運動、またはその他の激しい筋肉増強運動 (低重量の繰り返しを超えるウェイトリフティングなど) を実行する
- 食物、薬、またはサプリメントを何らかの方法で運動または摂取する必要がある場合、他の調査研究に積極的に参加している
- -8月から3月の間にこの研究のためにスクリーニングされ、登録前にインフルエンザワクチン接種の証明を提供していない
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：ふるい分け
- 割り当て：ランダム化
- 介入モデル：クロスオーバー割り当て
- マスキング：トリプル
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：25%町、50%町、100%町
137.5mg (25% Cho ダイエット)、275mg (50% Cho ダイエット)、および 550mg (100% Cho ダイエット) を含む食事を 2 週間ずつ、2 週間のウォッシュアウトを挟んでこの順序で与えます。
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被験者は、コリンの推奨摂取量の 25% を含む食事を 2 週間摂取します。
食事期間の 12 日目に、被験者は 250 mg の Cho を塩化 Cho (トリメチル-d9、9%)、Cambridge Isotope Laboratories、Tewksbury、Massachusetts、(USA) の形でボーラスとして摂取します。
他の名前：
被験者は、コリンの推奨摂取量の 50% を含む食事を 2 週間摂取します。
食事期間の 12 日目に、被験者は 250 mg の Cho を塩化 Cho (トリメチル-d9、9%)、Cambridge Isotope Laboratories、Tewksbury、Massachusetts、(USA) の形でボーラスとして摂取します。
他の名前：
被験者は、コリンの推奨摂取量を 100% 含む食事を 2 週間摂取します。
食事期間の 12 日目に、被験者は 250 mg の Cho を塩化 Cho (トリメチル-d9、9%)、Cambridge Isotope Laboratories、Tewksbury、Massachusetts、(USA) の形でボーラスとして摂取します。
他の名前：
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実験的：25% ちょう、100% ちょう、50% ちょう
137.5mg (25% Cho ダイエット)、550mg (100% Cho ダイエット)、および 275mg Cho (50% Cho ダイエット) を含むダイエットを、2 週間のウォッシュアウトを挟んで、この順序で 2 週間ずつ与えます。
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被験者は、コリンの推奨摂取量の 25% を含む食事を 2 週間摂取します。
食事期間の 12 日目に、被験者は 250 mg の Cho を塩化 Cho (トリメチル-d9、9%)、Cambridge Isotope Laboratories、Tewksbury、Massachusetts、(USA) の形でボーラスとして摂取します。
他の名前：
被験者は、コリンの推奨摂取量の 50% を含む食事を 2 週間摂取します。
食事期間の 12 日目に、被験者は 250 mg の Cho を塩化 Cho (トリメチル-d9、9%)、Cambridge Isotope Laboratories、Tewksbury、Massachusetts、(USA) の形でボーラスとして摂取します。
他の名前：
被験者は、コリンの推奨摂取量を 100% 含む食事を 2 週間摂取します。
食事期間の 12 日目に、被験者は 250 mg の Cho を塩化 Cho (トリメチル-d9、9%)、Cambridge Isotope Laboratories、Tewksbury、Massachusetts、(USA) の形でボーラスとして摂取します。
他の名前：
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実験的：50% ちょう、25% ちょう、100% ちょう
275mg (50% Cho ダイエット)、137.5mg (25% Cho ダイエット)、および 550mg Cho (100% Cho ダイエット) を含むダイエットを、2 週間のウォッシュアウトを挟んで、この順序で 2 週間ずつ与えます。
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被験者は、コリンの推奨摂取量の 25% を含む食事を 2 週間摂取します。
食事期間の 12 日目に、被験者は 250 mg の Cho を塩化 Cho (トリメチル-d9、9%)、Cambridge Isotope Laboratories、Tewksbury、Massachusetts、(USA) の形でボーラスとして摂取します。
他の名前：
被験者は、コリンの推奨摂取量の 50% を含む食事を 2 週間摂取します。
食事期間の 12 日目に、被験者は 250 mg の Cho を塩化 Cho (トリメチル-d9、9%)、Cambridge Isotope Laboratories、Tewksbury、Massachusetts、(USA) の形でボーラスとして摂取します。
他の名前：
被験者は、コリンの推奨摂取量を 100% 含む食事を 2 週間摂取します。
食事期間の 12 日目に、被験者は 250 mg の Cho を塩化 Cho (トリメチル-d9、9%)、Cambridge Isotope Laboratories、Tewksbury、Massachusetts、(USA) の形でボーラスとして摂取します。
他の名前：
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実験的：50% ちょう、100% ちょう、25% ちょう
275mg (50% Cho ダイエット)、550mg (100% Cho ダイエット)、および 137.5mg を含む食事
Cho (25% Cho ダイエット) は、2 週間のウォッシュアウトを挟んで、この順序でそれぞれ 2 週間与えられます。
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被験者は、コリンの推奨摂取量の 25% を含む食事を 2 週間摂取します。
食事期間の 12 日目に、被験者は 250 mg の Cho を塩化 Cho (トリメチル-d9、9%)、Cambridge Isotope Laboratories、Tewksbury、Massachusetts、(USA) の形でボーラスとして摂取します。
他の名前：
被験者は、コリンの推奨摂取量の 50% を含む食事を 2 週間摂取します。
食事期間の 12 日目に、被験者は 250 mg の Cho を塩化 Cho (トリメチル-d9、9%)、Cambridge Isotope Laboratories、Tewksbury、Massachusetts、(USA) の形でボーラスとして摂取します。
他の名前：
被験者は、コリンの推奨摂取量を 100% 含む食事を 2 週間摂取します。
食事期間の 12 日目に、被験者は 250 mg の Cho を塩化 Cho (トリメチル-d9、9%)、Cambridge Isotope Laboratories、Tewksbury、Massachusetts、(USA) の形でボーラスとして摂取します。
他の名前：
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実験的：100% ちょう、25% ちょう、50% ちょう
550mg (100% Cho ダイエット)、137.5mg (25% Cho ダイエット)、および 275mg Cho (50% Cho ダイエット) を含むダイエットを、2 週間のウォッシュアウトを挟んで、この順序で 2 週間ずつ与えます。
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被験者は、コリンの推奨摂取量の 25% を含む食事を 2 週間摂取します。
食事期間の 12 日目に、被験者は 250 mg の Cho を塩化 Cho (トリメチル-d9、9%)、Cambridge Isotope Laboratories、Tewksbury、Massachusetts、(USA) の形でボーラスとして摂取します。
他の名前：
被験者は、コリンの推奨摂取量の 50% を含む食事を 2 週間摂取します。
食事期間の 12 日目に、被験者は 250 mg の Cho を塩化 Cho (トリメチル-d9、9%)、Cambridge Isotope Laboratories、Tewksbury、Massachusetts、(USA) の形でボーラスとして摂取します。
他の名前：
被験者は、コリンの推奨摂取量を 100% 含む食事を 2 週間摂取します。
食事期間の 12 日目に、被験者は 250 mg の Cho を塩化 Cho (トリメチル-d9、9%)、Cambridge Isotope Laboratories、Tewksbury、Massachusetts、(USA) の形でボーラスとして摂取します。
他の名前：
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実験的：100% ちょう、50% ちょう、25% ちょう
550mg (100% Cho ダイエット)、275mg (50% Cho ダイエット)、および 137.5mg を含む食事
Cho (25% Cho ダイエット) は、2 週間のウォッシュアウトを挟んで、この順序でそれぞれ 2 週間与えられます。
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被験者は、コリンの推奨摂取量の 25% を含む食事を 2 週間摂取します。
食事期間の 12 日目に、被験者は 250 mg の Cho を塩化 Cho (トリメチル-d9、9%)、Cambridge Isotope Laboratories、Tewksbury、Massachusetts、(USA) の形でボーラスとして摂取します。
他の名前：
被験者は、コリンの推奨摂取量の 50% を含む食事を 2 週間摂取します。
食事期間の 12 日目に、被験者は 250 mg の Cho を塩化 Cho (トリメチル-d9、9%)、Cambridge Isotope Laboratories、Tewksbury、Massachusetts、(USA) の形でボーラスとして摂取します。
他の名前：
被験者は、コリンの推奨摂取量を 100% 含む食事を 2 週間摂取します。
食事期間の 12 日目に、被験者は 250 mg の Cho を塩化 Cho (トリメチル-d9、9%)、Cambridge Isotope Laboratories、Tewksbury、Massachusetts、(USA) の形でボーラスとして摂取します。
他の名前：
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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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同位体希釈による肝臓コリンプールサイズの比率
時間枠：それぞれの食事介入の 12 日目にコリン d9 を投与してから 24 時間後
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同位体濃縮比 (IER) によって測定されるように、肝臓で形成され、血漿に放出される重水素化コリン代謝産物の希釈によって決定される肝臓コリンプール。
特定の代謝産物の IER は、重水素化代謝産物の濃度を重水素化代謝産物と非重水素化代謝産物の合計で割った値として定義されます。
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それぞれの食事介入の 12 日目にコリン d9 を投与してから 24 時間後
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コリン欠乏サインの違い
時間枠：2 週間のそれぞれの Cho ダイエットの終了時
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血漿中コリン代謝産物 (マイクロモル): コリン、ジメチルグリシン、ベタイン、ホスファチジルコリン、スフィンゴミエリン、トリメチルアミンオキシド、およびホモシステインをターゲットメタボロミクスプロファイリングで測定。
コリン欠乏の兆候は、コリン <0.793 mmol/L またはベタイン <34.9 mmol/L によって定義されます。
各介入の最後にこれらの代謝産物のレベルが比較されます。
コリン代謝産物とコリンプールサイズとの関連性が調査されます。
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2 週間のそれぞれの Cho ダイエットの終了時
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チョ枯渇中のコリン代謝物シグネチャの有無にかかわらず、参加者間のコリンプールサイズの比較
時間枠：25% Cho ダイエットの 12 日目にコリン d9 を投与してから 24 時間後
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25% Cho アームが選択されたのは、その摂取レベルでのみ十分な枯渇が達成されるためです。
血漿コリンが0.793mmol/L未満またはベタインが34.9mmol/L未満の参加者は、コリンが枯渇していると見なされ（署名を示す）、血漿コリンが0.793mmol/L以上でベタインが34.9mmol/L以上の参加者は、コリンが枯渇していないと見なされた（署名は表示されません）。
利用可能なコリン プール サイズは、同位体濃縮比 (IER) によって測定されるように、肝臓で形成され、血漿に放出される重水素化コリン代謝産物の希釈によって決定されました。
特定の代謝産物の IER は、重水素化代謝産物の濃度を重水素化代謝産物と非重水素化代謝産物の合計で割った値として定義されます。
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25% Cho ダイエットの 12 日目にコリン d9 を投与してから 24 時間後
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食事中の 25%、50%、または 100% コリンの摂取の指標としての代謝産物のイオン量 (強度)。各食事グループの代謝シグナルの強度の比率を計算し、食事中のコリンのレベルと相関させることができます
時間枠：2 週間のそれぞれの Cho ダイエットの終了時
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メタボロミクスは、各 2 週間の食事期間の終わりに個人から収集された血漿で実施されました。
差分プロファイリングには UHPLC 高分解能質量分析法を使用しました (PMID: 33415121)。
教師付き直交部分最小二乗判別分析を使用して、25% コリンの食事グループと 100% のコリン食事グループを区別するシグナルを決定しました。
25% および 100% のコリン食餌群を差別化した代謝産物が、投影 (VIP) >1 および p 値 < 0.05 に対する変数の重要性で報告されています。
これらの代謝物のシグナルは、保持時間、正確な質量、および MS/MS によって、同じプラットフォームで実行された標準に一致しました。
これは差分プロファイリング法 (定量的ではない) であるため、非ターゲット プラットフォームで検出されたピーク強度の平均および標準偏差が報告されます。
結果は、25%、50%、および 100% コリンの食事グループの選択された代謝物について報告されています。
比率は、強度データの除算によって取得できます。
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2 週間のそれぞれの Cho ダイエットの終了時
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ホスファチジルエタノールアミン-N-メチルトランスフェラーゼ (PEMT) 一塩基多型 (SNP rs12325817) における異なる遺伝子型を持つ参加者間のコリンプールサイズの比較
時間枠：それぞれの食事介入の 12 日目にコリン d9 を投与してから 24 時間後
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DNAを収集し、PEMT SNP rs12325817の存在について評価しました。
遺伝子型は、リアルタイム ポリメラーゼ連鎖反応 (RT-PCR) によって測定されました。
各食事介入の最後に IER で測定したコリン プール サイズの変化の大きさを、PEMT SNP の遺伝子型が異なる被験者間で比較しました。
反復測定による線形混合モデルを各グループ（健康な男性、閉経前および閉経後の女性）ごとに個別に実行して、コリンプールサイズに対する遺伝子型の影響と遺伝子型 x 食事の相互作用の影響を調べました。
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それぞれの食事介入の 12 日目にコリン d9 を投与してから 24 時間後
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CAP値に基づく肝脂肪量の変化
時間枠：それぞれのChoダイエットの1日目と15日目
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Fibroscan によって測定される制御された減衰パラメーター (CAP) は、肝臓脂肪を測定するための超音波ベースの技術です。
このメソッドは、コリンの状態の機能的兆候を示すために、他のバイオ マーカーと共に使用されます。
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それぞれのChoダイエットの1日目と15日目
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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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磁気共鳴分光法 (MRS) によるコリン プール サイズを評価する同位体希釈法の検証
時間枠：2 週間のそれぞれの Cho ダイエットの終了時
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MRS は、肝臓のコリン含有量を直接測定するものです。
MRS による肝臓コリンの変化は、血漿代謝物の同位体濃縮比 (IER) の計算によって推測される肝臓コリンの変化と相関するはずです。
ピアソン相関係数は、2 種類の測定値から生成されたデータ間の相関関係を調査するために使用されます。
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2 週間のそれぞれの Cho ダイエットの終了時
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その他の成果指標
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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コリンプールサイズの変化とコリンバイオマーカーに関連するコリン代謝の非効率性を生み出すSNP
時間枠：ベースライン来院時
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カスタム Illumina Expanded Multi-Ethnic ジェノタイピング アレイ (Mega-Ex) で測定された 200 万を超える SNP の探索的解析。
結果 4 で説明したのと同じ分析が結果 7 に適用されます。False Discovery Rate (FDR) 修正のための Benjamini-Hochberg 法は、複数のテストの修正に使用されます。
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ベースライン来院時
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協力者と研究者
捜査官
- 主任研究者：Steven H. Zeisel, MD, PhD、UNC Chapel Hill - Nutrition Research Institute
出版物と役立つリンク
研究記録日
主要日程の研究
研究開始 (実際)
一次修了 (実際)
研究の完了 (実際)
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 (見積もり)
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
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