ヒト骨格筋におけるアナボリックシグナルと幹細胞動員に対する成長ホルモンとIGF-1の効果
調査の概要
詳細な説明
このプロジェクトの包括的な目的は、成人の筋肉量の減少 (サルコペニア) の根底にあるメカニズムと、成長ホルモン (GH) の治療の可能性を調査することです。 根本的な仮説は、GH の欠如とその後のインスリン様成長因子 I (IGF-I) の減少が、骨格筋幹細胞の正常な増殖を損ない、これが代謝機能不全に関連しているというものです。
GH は、基質代謝と筋肉量の重要な調節因子です。 GH 治療は、脂肪組織の脂肪分解作用と脂肪組織のトリアシルグリセロール (TAG) 合成の減少により、全体的な脂肪量 (FM) を減少させます。 骨格筋では、外因性 GH 投与産生により、基質代謝がグルコースから脂質酸化にシフトします。 さらに、GH は、十分な栄養供給と維持されたインスリン分泌の間、IGF-I の産生によってタンパク質同化作用を媒介します。 循環 IGF-I は主に肝臓で生成されますが、動物実験では、局所的に生成されたオートクリンおよびパラクリン IGF-I が正常な成長を維持するのに十分であることが示唆されています。
GH 欠乏症 (GHD) は、下垂体前葉からの GH の不十分な分泌を特徴とするまれな疾患であり、外因性の GH 投与による治療が必要です。 細胞培養研究は、GHが奪われた細胞においてGHがインスリン様効果を誘発することを示している。 GH は、事前に形成された GHR 二量体の細胞外ドメインのサイト 1 および 2 に結合することにより、その生物学的効果を発揮します。 GHR の活性化は、受容体関連ヤヌス キナーゼ 2 (JAK2) の自己リン酸化を開始し、続いて GHR 交差リン酸化を誘導します。 インスリン様効果は、インスリン受容体基質-1 (IRS-1) および IRS-2 を含む下流の標的のチロシンリン酸化によって媒介されます。 生理学的状態の間、このシグナル伝達経路は、サイトカインシグナル伝達のサプレッサー (SOCS) として知られるタンパク質のクラスの作用によって阻害されます。
成人の GHD は、外傷、感染、放射線療法、または脳内の腫瘍増殖の結果として獲得される可能性があります。 エネルギーレベルの低下、体組成の変化、筋力の低下など、さまざまな症状が特徴です。 骨格筋の幹細胞であるサテライト細胞 (SC) は、遺伝性または自己免疫性の筋肉疾患における筋肉の再生、ならびに筋線維に対する虚血性、化学的または機械的外傷後の筋肉再生に不可欠です。 さらに、SC は、非外傷性の機械的過負荷時に筋線維の成長に新しい筋核を供給する主要な供給源です。 ラットでは、GH の投与により筋繊維の断面における SC の数が増加し 22、GHD の動物では骨格筋の繊維タイプの組成が変化します。 一緒にこれらの調査結果は、筋肉再生のための GH と IGF-I 刺激の重要性を示しています。
研究の種類
入学 (予想される)
段階
- 適用できない
連絡先と場所
研究場所
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Aarhus N、デンマーク、8200
- 募集
- Department of Endcrinology
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コンタクト:
- Jens Otto L Jørgensen, MD, DMSc
- 電話番号:+45 78462015
- メール:joj@clin.au.dk
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コンタクト:
- Niels Jessen, MD, Phd
- 電話番号:+45 28596352
- メール:niels.jessen@biomed.au.dk
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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:
- 新たに診断された成人発症型成長ホルモン欠乏症
除外基準:
- 3 か月未満の成長ホルモン欠乏症の記録
- 妊娠
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:BASIC_SCIENCE
- 介入モデル:一連
- マスキング:なし
武器と介入
参加者グループ / アーム |
介入・治療 |
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他の:GHD
GHD 患者は 2 回研究されます - 1 回は GH 補充療法の開始前、もう 1 回は 3 か月の GH 補充療法後です。
2 つの試用日は同じです
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GHは注射で投与されます。
筋肉生検はmから取得されます。利き足の側面をベストします。
皮下脂肪から脂肪生検を行います。
トレーサーは、ボーラスとして投与され、続いて 6 時間連続注入されます。
パルミテート トレーサーの場合、注入は 1.5 時間のみで、その後 1 時間休憩し、さらに 1 時間注入します。
血液検査は、手の背側に配置された静脈カテーテルから採取されます。
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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筋生検におけるAktのリン酸化
時間枠:分析は研究の完了まで行われ、平均1.5年かかると予想されます
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筋肉生検は、Aktのリン酸化について分析されます
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分析は研究の完了まで行われ、平均1.5年かかると予想されます
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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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衛星細胞数
時間枠:分析は研究の完了まで行われ、平均1.5年かかると予想されます
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筋繊維あたりのサテライト細胞の数は、筋生検の筋断面で分析されます
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分析は研究の完了まで行われ、平均1.5年かかると予想されます
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細胞培養におけるサテライト細胞の増殖と分化
時間枠:分析は研究の完了まで行われ、平均1.5年かかると予想されます
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増殖および分化するサテライト細胞の能力の分析は、蛍光活性化細胞選別後の細胞培養で行われます。
比較は1回目と2回目の訪問で行います。
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分析は研究の完了まで行われ、平均1.5年かかると予想されます
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筋肉の強さ
時間枠:分析は研究の完了まで行われ、平均1.5年かかると予想されます
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動力計を使用した等速性/動的測定によって評価
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分析は研究の完了まで行われ、平均1.5年かかると予想されます
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筋肉量
時間枠:分析は研究の完了まで行われ、平均1.5年かかると予想されます
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DXAスキャンによる認定
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分析は研究の完了まで行われ、平均1.5年かかると予想されます
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グルコース回転率
時間枠:分析は研究の完了まで行われ、平均1.5年かかると予想されます
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血液サンプルによる評価
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分析は研究の完了まで行われ、平均1.5年かかると予想されます
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脂肪酸回転率
時間枠:分析は研究の完了まで行われ、平均1.5年かかると予想されます
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血液サンプルによる評価
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分析は研究の完了まで行われ、平均1.5年かかると予想されます
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尿素回転率
時間枠:分析は研究の完了まで行われ、平均1.5年かかると予想されます
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採血と採尿で評価
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分析は研究の完了まで行われ、平均1.5年かかると予想されます
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協力者と研究者
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捜査官
- スタディチェア:Jens Otto Jørgensen, Professor、Aarhus University Hospital
出版物と役立つリンク
一般刊行物
- Zurlo F, Larson K, Bogardus C, Ravussin E. Skeletal muscle metabolism is a major determinant of resting energy expenditure. J Clin Invest. 1990 Nov;86(5):1423-7. doi: 10.1172/JCI114857.
- DeFronzo RA, Jacot E, Jequier E, Maeder E, Wahren J, Felber JP. The effect of insulin on the disposal of intravenous glucose. Results from indirect calorimetry and hepatic and femoral venous catheterization. Diabetes. 1981 Dec;30(12):1000-7. doi: 10.2337/diab.30.12.1000. No abstract available.
- Nellemann B, Vendelbo MH, Nielsen TS, Bak AM, Hogild M, Pedersen SB, Bienso RS, Pilegaard H, Moller N, Jessen N, Jorgensen JO. Growth hormone-induced insulin resistance in human subjects involves reduced pyruvate dehydrogenase activity. Acta Physiol (Oxf). 2014 Feb;210(2):392-402. doi: 10.1111/apha.12183. Epub 2013 Nov 22.
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- Pochini L, Oppedisano F, Indiveri C. Reconstitution into liposomes and functional characterization of the carnitine transporter from renal cell plasma membrane. Biochim Biophys Acta. 2004 Feb 10;1661(1):78-86. doi: 10.1016/j.bbamem.2003.12.001.
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- Vahl N, Jorgensen JO, Jurik AG, Christiansen JS. Abdominal adiposity and physical fitness are major determinants of the age associated decline in stimulated GH secretion in healthy adults. J Clin Endocrinol Metab. 1996 Jun;81(6):2209-15. doi: 10.1210/jcem.81.6.8964853.
- Vahl N, Jorgensen JO, Skjaerbaek C, Veldhuis JD, Orskov H, Christiansen JS. Abdominal adiposity rather than age and sex predicts mass and regularity of GH secretion in healthy adults. Am J Physiol. 1997 Jun;272(6 Pt 1):E1108-16. doi: 10.1152/ajpendo.1997.272.6.E1108.
- Rasmussen MH, Hvidberg A, Juul A, Main KM, Gotfredsen A, Skakkebaek NE, Hilsted J, Skakkebae NE. Massive weight loss restores 24-hour growth hormone release profiles and serum insulin-like growth factor-I levels in obese subjects. J Clin Endocrinol Metab. 1995 Apr;80(4):1407-15. doi: 10.1210/jcem.80.4.7536210. Erratum In: J Clin Endocrinol Metab 1995 Aug;80(8):2446.
- Meinhardt UJ, Ho KK. Modulation of growth hormone action by sex steroids. Clin Endocrinol (Oxf). 2006 Oct;65(4):413-22. doi: 10.1111/j.1365-2265.2006.02676.x.
- Ullman M, Oldfors A. Effects of growth hormone on skeletal muscle. I. Studies on normal adult rats. Acta Physiol Scand. 1989 Apr;135(4):531-6. doi: 10.1111/j.1748-1716.1989.tb08612.x.
研究記録日
主要日程の研究
研究開始 (実際)
一次修了 (予期された)
研究の完了 (予期された)
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
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