インスリン抵抗性の人々に対する運動効果の分子メカニズム
2025年11月12日 更新者：K. Sreekumaran Nair、Mayo Clinic
この提案は、レジスタンス運動トレーニングによるインスリン抵抗性の増強と、インスリン抵抗性の人の筋肉損失とパフォーマンスの改善の根底にあるメカニズムを調査します。
研究者の予備データに基づいて、レジスタンス トレーニングの健康上の利点の重要な調節因子は 2 つの遺伝子であると仮定しています: PGC-1a4 と PPARB; レジスタンス トレーニング後のこれらの遺伝子の発現の増加は、筋肉内のグルコースの貯蔵を促進し、その筋肉の収縮に必要なエネルギーを利用し、筋肉量とパフォーマンスを向上させます。
研究者はまた、レジスタンストレーニングがインスリン抵抗性のヒトの高い酸化ストレスを軽減し、筋肉タンパク質の質を改善できるかどうかを判断します.
調査の概要
詳細な説明
2 型糖尿病や前糖尿病など、インスリン抵抗性 (IR) を特徴とする不活動に関連する健康問題に苦しむ集団に利益をもたらす、標的を絞った新しい治療法を開発する機会があるため、運動効果の分子調節ポイントの特定は、国家的に高い優先度があります。
IRは、サルコペニアに関連する高齢者集団で最も一般的です。
研究者らは、筋肥大遺伝子であるPGC-1α4（α4）が抵抗運動（RE）によって強化される新しい代謝調節の役割を提案している。
十分な予備データに基づいて、研究者らは、α4 が PPARβ (Rβ) と協力して、筋肉の解糖とインスリン感受性 (IS) を促進し、筋肉量とパフォーマンスを向上させるという仮説を立てています。
彼らの新しい予備データに基づいて、解糖タンパク質の脱アセチル化によってREが筋肉の解糖能力を高めるかどうかも調査します.
Rβ は、IS を強化するだけでなく、他の健康上の利点にも寄与する酸化ストレスも軽減します。
新しい mRNA ベースのデータは、RE が現在の提案で調査されるタンパク質分解を減少させることを示しています。
研究者らは、3 か月間の RE トレーニングが、解糖の促進、解糖タンパク質の脱アセチル化によるタンパク質分解の減少、合成の促進、および酸化ストレスの改善の経路を通じて、IR の人々のインスリン感受性および筋肉のパフォーマンスと質量を高めるかどうかを判断します。
彼らは、週4回のレジスタンストレーニングまたは座りがちな生活の3か月前後の50〜75歳の48人のIRの人々を研究し、痩せたISの人々と比較します.
彼らは、激しい運動の前後、および混合食事の後に外側広筋生検サンプルを収集して、解糖、エネルギー代謝産物、グリコーゲンシンターゼ、グリコーゲン含有量、α4、Rβ、インスリンシグナル伝達タンパク質、およびプロテオーム分析のマーカーを測定します。
彼らはまた、8-OXO-dg（DNA損傷の測定）、タンパク質への酸化的損傷、およびその後の筋肉タンパク質分解を含む酸化ストレスのマーカーを測定し、REトレーニングによるRβの抗酸化効果の増加によって減少すると仮定しています.
彼らはまた、安定同位体標識トレーサーを利用した特定の筋肉タンパク質の in vivo 標識を使用して、分解の減少だけでなく収縮タンパク質合成の増強によっても α4 誘発性筋肥大が起こるかどうかを判断します。
これらの研究は、RE がどのように IS や解糖を強化し、酸化ストレスを軽減し、IR の人々の筋肉のパフォーマンスと質量を促進し、健康と寿命に大きく貢献するかについて、必要なメカニズムの説明を提供します。
研究の種類
介入
入学 (実際)
58
段階
- 適用できない
連絡先と場所
このセクションには、調査を実施する担当者の連絡先の詳細と、この調査が実施されている場所に関する情報が記載されています。
研究場所
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Arizona
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Scottsdale、Arizona、アメリカ、85259
- Mayo Clinic in Arizona
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Florida
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Jacksonville、Florida、アメリカ、32224
- Mayo Clinic in Florida
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Minnesota
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Rochester、Minnesota、アメリカ、55905
- Mayo Clinic in Rochester
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参加基準
研究者は、適格基準と呼ばれる特定の説明に適合する人を探します。これらの基準のいくつかの例は、人の一般的な健康状態または以前の治療です。
適格基準
就学可能な年齢
50年～75年 (大人、高齢者)
健康ボランティアの受け入れ
はい
説明
包含基準
- 50～75歳
- BMI 30-38kg/m2
- ヒップとウエストの比率が女性で0.85以上、男性で1.0以上
- 空腹時血糖≧100～140mg/dl
リーングループ
- 年齢 50～75歳
- ヒップとウエストの比率が女性で <0.76、男性で 0.90
- 空腹時血糖が100mg/dl未満。
研究の除外基準は次のとおりです。
- 冠動脈疾患または心不全。
- 構造化された運動プログラムへの参加 > 週 2 日
治験責任医師の判断で、次の例のようなプロトコルの完了を妨げる可能性がある既知の病状:
- -過去6か月間の入院精神科治療
- 既知の副腎障害の存在
- 異常な肝機能検査結果 (トランスアミナーゼ > 正常上限の 2 倍);肝機能に影響を与えることが知られている薬を服用している被験者、または肝機能に影響を与えることが知られている疾患を患っている被験者に必要な検査
- 異常な腎機能検査結果 (計算された GFR < 60 mL/分/1.73m2); 思春期の発症後5年以上の糖尿病期間を持つ被験者に必要な検査
- 活動性胃不全麻痺
- -降圧薬、甲状腺、抗うつ薬、または脂質低下薬を服用している場合、過去2か月間の薬の安定性の欠如 研究への登録前
- -制御されていない甲状腺疾患（TSHが検出されない、または> 10 mlU / L）; -甲状腺腫、陽性抗体のある被験者、または甲状腺ホルモン補充を受けている被験者の場合、入院前3か月以内に検査が必要であり、それ以外の場合は1年以内に検査が必要です
- アルコールまたはレクリエーショナル ドラッグの乱用
- 研究手順の前に解決することが予想されない感染プロセス（例： 髄膜炎、肺炎、骨髄炎）。
- -制御されていない動脈性高血圧（安静時拡張期血圧> 90 mmHgおよび/または収縮期血圧> 160 mmHg） スクリーニング時の。
- 経口ステロイド
- -身体または手足の最近の怪我、筋肉障害、薬物の使用、発がん性疾患、またはその他の重大な医学的障害 研究者の判断でその怪我、薬物または疾患がプロトコルの完了に影響を与える場合
- 他の薬物または治療の使用に関する制限:
- ミトコンドリア生物学などの研究のエンドポイントに影響を与える可能性のある薬。 ベータブロッカー
- メトホルミンを含む血糖降下薬
- 治験責任医師が信じる他の薬は、被験者の参加に対する禁忌です。
研究計画
このセクションでは、研究がどのように設計され、研究が何を測定しているかなど、研究計画の詳細を提供します。
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：基礎科学
- 割り当て：ランダム化
- 介入モデル：並列代入
- マスキング：なし（オープンラベル）
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：インスリン抵抗性運動グループ
レジスタンス (RE) トレーニングは、1 セットあたり 8 ～ 12 回の繰り返しで上半身と下半身のエクササイズを組み合わせて、週 4 日行います。
レジスタンストレーニングは、マシンとフリーウェイトを使用した上半身と下半身のエクササイズを組み合わせて実行されます。
上半身のエクササイズには、チェスト プレス、インクライン プレス、シーテッド ロー、ラット プルダウン、トライセップス エクステンション、バイセップス カール、ラテラル レイズがあります。
上半身のエクササイズの主要な筋肉群には、胸 (大胸筋と小胸筋)、腕 (上腕二頭筋と上腕三頭筋)、肩 (三角筋)、背中 (広背筋と菱形筋) が含まれます。
下半身のエクササイズは、レッグプレス、ランジ（体重をダンベルまで上げる）、シーテッド レッグ エクステンション、シーテッド レッグ カール、ふくらはぎ上げ、腹部クランチです。
下半身のエクササイズの主な筋肉群は、太もも (大腿四頭筋とハムストリングス)、ふくらはぎ (腓腹筋とヒラメ筋)、体幹 (腹直筋と斜筋) です。
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レジスタンス (RE) トレーニングは、1 セットあたり 8 ～ 12 回の繰り返しで上半身と下半身のエクササイズを組み合わせて、週 4 日行います。
参加者は、エクササイズごとに 8 ～ 12 回の繰り返しの 2 セットから 4 セットに進み、セット間に 1 分間の休憩を入れます。
参加者は、トレッドミル、サイクル エルゴメーター、またはエリプティカルで最大 50% の VO2 で 5 分間ウォームアップしてから、レジスタンス トレーニングを開始します。
レジスタンスは週 4 日、月曜日と木曜日に下半身のエクササイズ、火曜日と金曜日に上半身のエクササイズを行います。
水曜日は定休日です。
参加者は、1 週目と 2 週目に 1 回のエクササイズにつき 2 セットから始め、3 週目は 3 セット、4 ～ 12 週目は 4 セットから始めます。
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介入なし：インスリン抵抗性対照群
このグループの参加者は、3 か月の学習期間中、運動を行いません。
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介入なし：インスリン感受性の痩せたグループ
このグループの参加者は、インスリン抵抗性グループと比較するためのベースライン研究を行います。
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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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筋力の変化
時間枠：ベースラインと3か月
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除脂肪体重で正規化された1RMの変化
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ベースラインと3か月
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インスリン感受性の変化
時間枠：ベースラインおよび3か月
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ベースラインと3ヶ月後のインスリン曲線下面積の差 - 経口食餌負荷試験中に測定されるインスリン感受性の指標 - 時間点（-20、0、10、20、30、60、90、150、240分）
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ベースラインおよび3か月
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除脂肪体重の変化
時間枠：ベースラインおよび3か月後
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DEXAスキャンにより測定された体の除脂肪体重の変化
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ベースラインおよび3か月後
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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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脂肪率の変化
時間枠：ベースラインおよび3ヶ月後
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DEXAスキャンで測定された体脂肪率の変化
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ベースラインおよび3ヶ月後
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協力者と研究者
ここでは、この調査に関係する人々や組織を見つけることができます。
出版物と役立つリンク
研究に関する情報を入力する責任者は、自発的にこれらの出版物を提供します。これらは、研究に関連するあらゆるものに関するものである可能性があります。
便利なリンク
研究記録日
これらの日付は、ClinicalTrials.gov への研究記録と要約結果の提出の進捗状況を追跡します。研究記録と報告された結果は、国立医学図書館 (NLM) によって審査され、公開 Web サイトに掲載される前に、特定の品質管理基準を満たしていることが確認されます。
主要日程の研究
研究開始 (実際)
2020年9月2日
一次修了 (実際)
2024年9月17日
研究の完了 (実際)
2024年9月30日
試験登録日
最初に提出
2019年11月5日
QC基準を満たした最初の提出物
2019年11月7日
最初の投稿 (実際)
2019年11月8日
学習記録の更新
投稿された最後の更新 (推定)
2025年11月25日
QC基準を満たした最後の更新が送信されました
2025年11月12日
最終確認日
2025年11月1日
詳しくは
本研究に関する用語
キーワード
追加の関連 MeSH 用語
その他の研究ID番号
- 19-006273
- 1R01AG062859-01A1 (米国 NIH グラント/契約)
個々の参加者データ (IPD) の計画
個々の参加者データ (IPD) を共有する予定はありますか?
いいえ
医薬品およびデバイス情報、研究文書
米国FDA規制医薬品の研究
いいえ
米国FDA規制機器製品の研究
いいえ
米国で製造され、米国から輸出された製品。
いいえ
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