主食摂取のタイミングが腸内細菌叢と宿主に及ぼす影響 (TIMC)

この研究は、健康な成人を対象としたオープンラベルのクロスオーバー RCT です。 健康な成人 (> 18 歳) の参加者は、広告リーフレット (関連する補助文書「広告チラシ」を参照) および口コミによってコミュニティから募集されます。 研究者は、研究に関心を示している人々との面会を手配します。 研究者は、人口統計情報を収集します (例: 年齢と性別) および急性または慢性の病気 (医療サービスへの定期的な訪問を必要とする病気として定義) に苦しんでいるかどうかを被験者に尋ねます (関連する補助文書「健康アンケート」を参照してください)。 彼らが慢性疾患に苦しんでいる場合、彼らは除外されます。 他の除外基準には、以前の主要な腸手術の履歴、不安定な体重、過去 3 か月間の抗生物質またはステロイドの使用が含まれます。 参加者は、Human Nutrition、New Lister Building、Glasgow Royal Infirmary、またはグラスゴー大学メイン キャンパスのソーシャル エリア (例: ギルクリスト）。 子供は募集しません。 研究に関心を示したものの、参加するのにふさわしくない被験者は認められ、除外された理由について説明を受けます。

書面によるインフォームド コンセントに続いて、参加者は MS Excel の「rand()」関数を使用して介入グループにランダムに割り当てられます。 女性は、研究結果に対するホルモンの変化の影響を避けるために、月経周期の同じ段階で介入を開始します。

食事介入: 参加者は、2 つの実験的な食事を行うよう求められます。 2 つの食事介入は、主要な食事 (夕食と昼食) を摂取するタイミングが異なるだけで、同じです。 参加者は、2 つの介入の間に 3 週間のウォッシュアウト期間を設けて、各食事療法を 1 週間続けます。 ウォッシュアウト期間は、腸内微生物叢の特性をベースラインレベルに戻すことを目的としています. 食事は、参加者 (保健省) の平均エネルギー要件を提供し、研究期間中、参加者の体重を安定に保つことを目的としています。 研究のすべての食事面は、研究チームのメンバーである有資格の栄養士/栄養士によって設計および監督されます。 参加者には、選択できる食事とスナックのリストが提供されます (関連する補助文書「食事リストの設定」を参照)。 参加者にはすべての食事が無料で提供されます。 食事はグラスゴー大学ハブを使用して研究者がオンラインで注文し、スーパーマーケットのスタッフが参加者の住居に配達します。 体重と身長が測定されます。

第 1 週 参加者は、自分が選んだ食事を含む構造化された食事を 1 週間続けます。 参加者は、研究者が提供するリストからこれらの食事を選択します。 食事のタイミングが指定され、参加者は 25±5 分以内に食事を終える必要があります。 参加者には、ダイエット方法に関する書面による指示が与えられます (関連する補足文書「指示書」および「参加者研究カレンダー」を参照してください)。 参加者は、5日目の正午から8日目の正午までの間に生成されたすべての糞便サンプルを提供します。空腹時血液（6 ml）と尿サンプルは、1週目の介入（つまり 8日目）。 これらは、グラスゴー王立診療所のニュー リスター ビルディングにあるヒューマン ニュートリション ラボで収集されます。 体重と身長の測定が繰り返されます。

第 2、3、4 週 ウォッシュ アウト期間中、参加者は習慣的な食事に従い、研究介入は行われません。

第 5 週 これは、第 1 週の食事介入とサンプル収集の再現です。 唯一の違いは、第 1 週の昼食が第 5 週の夕食に変わることです。

食事順守: 2 つの実験食の過程で、参加者に処方された食事の「チェックリスト」に記入するように求めることで、順守を監視します (関連するサポート文書「順守アンケート」を参照)。 ダイエットに関する参加者のモチベーションとコンプライアンスを高めるために、3 日ごとに参加者に穏やかなリマインダーの電話またはテキストが送信されます。

サンプルの収集と分析: 新鮮な糞便と尿のサンプルを上記のように収集します。 主な結果の測定値は次のとおりです。a) 16S rRNA 遺伝子アンプリコン配列決定とショットガン メタゲノミクスに基づく腸内細菌叢組成の変化、b) 細菌の機能的能力 (全ゲノム ショットガン メタゲノミクス) と尿/糞便メタボロミクスの変化、c) 標的細菌の変化代謝物（短鎖脂肪酸、硫化物、アンモニア、乳酸、コハク酸、エタノール）。 ELISAキットを用いて血中脂質、食欲ホルモン、アディポカイン、炎症マーカーを測定します。 糞便サンプルは、参加者の自宅から収集するか、前払いのタクシーでラボに配送されます。

詳細な分析: ゲノム DNA は、社内で開発されたアッセイを使用して糞便サンプルから抽出されます。 サンプルの純度を 1% アガロースゲルでテストし、核酸の濃度を Nanodrop で測定します。 16S rRNA 遺伝子の V4 領域の増幅は、PCR および High Fidelity Mastermix と Golay Barcodes を使用して社内で実行されます。 プールされたサンプルは、MiSeq での 250 bp ペアエンド シーケンスのためにバーミンガム大学に送られます。 データは、バイオインフォマティクスのジェラシミディス PDRA 博士によって分析されます。 同様に、FID 検出器を備えたガスクロマトグラフィーを使用して、酸性エーテル抽出物で SCFA の測定を行います。 定量化は、本物の基準に対して実行されます。 他の細菌代謝物および心血管マーカーは、以前に報告されているように、比色および酵素アッセイおよび市販の ELISA キットでアッセイされます。 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28318688 および https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26119811

電力計算: パイロット データが不足しているため、正確な電力計算を計算することは不可能です。 5.4 μmol/g の糞便酢酸 (SD=5) と 80% のパワーの平均差に関する同様の研究に基づいて、20 人の参加者が必要です。 検出力の計算は、最初の 7 人の参加者の募集と研究の完了後に修正されます。