低酸素運動とグルコース代謝 (HYTRIM)
2021年10月29日 更新者：Maastricht University Medical Center
過体重および肥満のヒトにおける逆障害グルコース代謝への軽度の低酸素曝露中の運動
肥満の蔓延により、肥満と、インスリン抵抗性や心血管疾患などの併存疾患を予防および治療するための新しい治療機会が求められています。 最近の証拠は、組織の酸素化が心臓代謝の健康に重要な役割を果たしていることを示唆しています。 驚くべきことに、高地に住む個人 (低圧低酸素症) は、海面に住む個人 (正圧正常酸素圧) と比較して、2 型糖尿病を発症する傾向が低くなります。 さらに、常圧低酸素暴露は、げっ歯類とヒトの両方でグルコース恒常性とインスリン感受性を改善する可能性があることを示唆する証拠があります。
身体活動のレベルは、インスリン感受性とグルコース恒常性の重要な決定要因です。 身体活動を行うと、短期的にはグルコースの取り込みが改善され、長期的には血糖コントロールが改善されることが十分に確立されています. 興味深いことに、最近の研究では、低酸素状態 (酸素の少ない空気の吸入) での激しい運動は、正常酸素運動と比較して、血漿グルコース濃度および/またはインスリン感受性のより顕著な改善につながる可能性があることが実証されています。 しかし、低酸素運動を繰り返した場合の、1 日を通してのグルコースプロファイルへの影響 (すなわち、 24 時間連続グルコースモニタリング) はとらえどころのないままです。 現在の無作為化、プラセボ対照、単盲検、クロスオーバー研究では、研究者は、軽度の正常気圧低酸素条件下（FiO2、15％）で4日間連続して運動の効果を調査します（2 x 30分のサイクリングセッション耐糖能障害のある太りすぎ/肥満の被験者における食後の基質代謝および24時間グルコースレベルに関する50％WMAXで）。 研究者らは、中程度の強度の運動を行いながら軽度の低酸素状態に 4 日間連続してさらすと、グルコース恒常性が損なわれた過体重および肥満の個人のグルコース恒常性が改善されるという仮説を立てています。
調査の概要
詳細な説明
現在の無作為化、単盲検、プラセボ対照クロスオーバー研究では、被験者は、運動中 (2 xサイクル エルゴメーターで 30 分/日) を同じ相対運動強度 (正常酸素圧条件下で 50%WMAX に等しい) で連続 4 日間。 被験者は、ウォッシュアウト期間（3〜6週間）で区切られた各条件（コンピューター生成のランダム化計画;ブロックサイズ、n = 4）にランダムに割り当てられます。 これを達成するために、被験者は周囲空気の酸素濃度、つまり酸素レベルを厳密に制御および監視できる酸素室で運動します。 被験者は、漸進的なワークロード テストによって決定された 50% WMAX で 30 分間、1 日 2 回サイクリングします。 被験者が 30 分間の運動セッションを開始する準備をするのに 5 ～ 10 分かかり、再び低酸素室を出る前に 5 分間のクールダウン期間を考慮に入れるため、被験者は部屋に 45 分間滞在します。各セッション。
最初のスクリーニングの後、対象者は、それぞれ 3 ～ 6 週間のウォッシュアウト期間を設けて、連続 5 日間の 2 つの期間、大学を訪問するよう求められます。 最初の 4 日間 (投資時間: 1 日あたり 4.5 時間)、被験者は上記の運動療法を受けます。
- 1 日目、各レジメンの最初の朝、グルコースセンサー (Enlite Glucose Sensor MiniMed; Medtronic)。 センサーは皮下に挿入され、腹部の右側の臍から 5 cm の皮下に挿入され、連続グルコース モニター (iPro2 Professional CGM MiniMed; Medtronic、Northridge、CA、USA) に接続されます。 . センサーは、調査中 (1 ～ 5 日目) 挿入されたままになります。 さらに、参加者の身体活動を監視するために、身体活動モニター (ActivPAL3 マイクロ モニター) が同時に適用されます。 5日目の終わりに、グルコースセンサーと身体活動モニターが取り外されます。
- １～５日目（投資時間：４．５時間）に、空腹時血液サンプルを採取して血漿代謝物および炎症マーカーを決定し、血圧および体重をモニターする。
- 5 日目 (投資時間: 8 時間) に、絶食時および食後の代謝物濃度、および基質の酸化 (間接熱量測定を使用) を決定するために、混合液体食事のチャレンジが行われます。 骨格筋生検 (m. 外側広筋）は、絶食条件下で収集されます。 さらに、HOMA-IR を使用して、4 日間のレジメン完了の翌日に測定された空腹時血漿グルコースおよびインスリン値を使用して、インスリン抵抗性を推定します。
最初のスクリーニング、基礎代謝率 (BMR) の評価、および増分作業負荷テスト (最大作業負荷 WMAX を決定するため) の後、被験者は約 52 時間を費やす必要があります。
研究の種類
介入
入学 (実際)
11
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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Maastricht、オランダ、6200MD
- Department of Human Biology, Maastricht University Medical Centre
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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
30年～70年 (大人、高齢者)
健康ボランティアの受け入れ
いいえ
受講資格のある性別
男
説明
包含基準:
- 過体重または肥満 (BMI >28 kg/m2)
- 耐糖能障害 (2 時間ブドウ糖: >7.8 - 11.1 mmol/L)
- -被験者は、参加前に少なくとも3か月間体重が安定している必要があります（体重の変化なし：<3kgの変化）
除外基準:
- -心血管疾患（アンケート、血圧によって決定される（中等度から重度の高血圧症の被験者（WHO基準に基づくグレード2または3））
- 2型糖尿病
- 癌
- 喘息
- 気管支炎
- 慢性閉塞性肺疾患
- 肺線維症
- 閉塞性睡眠時無呼吸
- 家庭での酸素使用状況
- 安静時 SpO2 ≤93%
- 気管支拡張前強制呼気量 (FEV1) および強制肺活量 (FVC) の異常
- 肝臓または腎臓の機能不全（それぞれALATおよびクレアチニンレベルに基づいて決定されます）
- 平均余命が5年未満の病気
- 乳糖不耐症
- 製品の乱用 (アルコール消費 > 15 単位/週)
- 喫煙
- 体重を減らす計画（被験者は、体重を減らす計画があるかどうかを尋ねられます（例：身体活動レベルを上げる、または食事を変える）
- 高用量の抗酸化ビタミンの使用
- グルコース代謝と炎症に影響を与える薬の使用
- シフト勤務
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：処理
- 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：独身
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：軽度の正常気圧低酸素下での適度な強度の運動
参加者は、軽度の正常気圧低酸素状態 (FiO2: 15%) の下で、50%WMAX (最大ワークロード テスト中に決定) に対応する心拍数で中程度の強度の運動を、1 日 2 回、サイクル エルゴメーターで 4 日間連続して 30 分行います。
24時間のグルコース濃度は継続的に監視されます。
その後、絶食/食後の基質酸化を決定するために、5日目に食事試験チャレンジが行われます。
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参加者は、50% WMAX (正常酸素) に対応する心拍数または 50% WMAX (低酸素) に対応する心拍数でのサイクリングからなる運動介入を 30 分間、1 日 2 回、4 日間連続して実行します。
24時間のグルコース濃度は継続的に監視されます。
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プラセボコンパレーター：酸素正常状態での適度な強度の運動
参加者は、酸素正常状態 (FiO2: 21%) で 50% WMAX (最大ワークロード テスト中に決定) の中程度の強度の運動を 1 日 2 回、サイクル エルゴメーターで 4 日間連続して 30 分実行します。
24時間のグルコース濃度は継続的に監視されます。
その後、絶食/食後の基質酸化を決定するために、5日目に食事試験チャレンジ試験が行われます。
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参加者は、50% WMAX (正常酸素) に対応する心拍数または 50% WMAX (低酸素) に対応する心拍数でのサイクリングからなる運動介入を 30 分間、1 日 2 回、4 日間連続して実行します。
24時間のグルコース濃度は継続的に監視されます。
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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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24 時間平均グルコース濃度 (4 日目)
時間枠：4 日目の酸素正常状態 (酸素 21%) での中程度の強度の運動と比較した平均グルコース濃度の変化
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グルコース濃度は、皮下に挿入されるグルコースセンサー（Enlite Glucose Sensor MiniMed; Medtronic）（iPro2 Professional CGM MiniMed; Medtronic、Northridge、CA、USA）を使用して、5分ごとに皮下脂肪組織の間質液で測定されます。臍から 5 cm、腹部の右側にあり、連続グルコース モニター (iPro2 Professional CGM MiniMed; Medtronic、Northridge、CA、USA) に接続されます。
4 日間の運動療法の累積効果は、4 日目に収集された平均 24 時間のグルコースレベルを使用して決定されます。
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4 日目の酸素正常状態 (酸素 21%) での中程度の強度の運動と比較した平均グルコース濃度の変化
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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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24時間にわたる血糖変動
時間枠：2、3、4、および 5 日目の酸素正常状態 (21% 酸素) での中程度の強度の運動と比較した 24 時間にわたる血糖変動の変化
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酸素正常状態と比較して、軽度の低酸素状態での適度な強度の運動。
4日間の運動レジメンの累積効果は、4日目に収集された24時間のグルコースレベルを使用して決定されます。 急激なグルコース変動を反映する血糖変動は、平均24時間グルコース濃度（SD）の標準偏差によって評価されます。
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2、3、4、および 5 日目の酸素正常状態 (21% 酸素) での中程度の強度の運動と比較した 24 時間にわたる血糖変動の変化
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高/低血糖の時間
時間枠：2、3、4、および 5 日目の酸素正常状態 (酸素 21%) での中程度の強度の運動と比較した、高/低血糖で費やされた時間の変化
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酸素正常状態と比較して、軽度の低酸素状態での適度な強度の運動。
4日間の運動レジメンの累積効果は、4日目に収集された24時間のグルコースレベルを使用して決定されます 低および高インスリン血症の頻度と期間は、iPro2デバイスとEnlite Glucose Sensor（Medtronic）を使用して監視され、グルコースレベルとして定義されます高血糖の場合は 10.0 mmol/l 以上、低血糖は 3.9 mmol/l 以下のグルコース濃度と定義されます。
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2、3、4、および 5 日目の酸素正常状態 (酸素 21%) での中程度の強度の運動と比較した、高/低血糖で費やされた時間の変化
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エネルギー消費
時間枠：食事テスト中の 5 日目の酸素正常状態 (酸素 21%) での中程度の強度の運動と比較したエネルギー消費量の変化
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酸素正常状態と比較して、軽度の低酸素状態での適度な強度の運動。
エネルギー消費量は、酸素正常状態または軽度の低酸素状態で4日間連続して運動を行った後、5日目（両方の期間で酸素正常状態）に間接熱量測定によって決定されます。
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食事テスト中の 5 日目の酸素正常状態 (酸素 21%) での中程度の強度の運動と比較したエネルギー消費量の変化
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基質の酸化
時間枠：食事テスト中の 5 日目の酸素正常状態 (酸素 21%) での中程度の強度の運動と比較した基質酸化の変化
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酸素正常状態と比較して、軽度の低酸素状態での適度な強度の運動。
基質の酸化（例：
炭水化物および脂肪の酸化）は、酸素正常状態または軽度の低酸素状態で4日間連続して運動を行った後、5日目（両方の期間で酸素正常状態下）に間接熱量測定によって決定されます。
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食事テスト中の 5 日目の酸素正常状態 (酸素 21%) での中程度の強度の運動と比較した基質酸化の変化
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収縮期および拡張期血圧
時間枠：断食条件下での 1、2、3、4、および 5 日目の酸素正常状態 (酸素 21%) での中程度の強度の運動と比較した収縮期および拡張期血圧の変化。
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酸素正常状態と比較して、軽度の低酸素状態での適度な強度の運動。
毎朝、朝食をとる前に、収縮期血圧と拡張期血圧を mmHg でモニターします。
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断食条件下での 1、2、3、4、および 5 日目の酸素正常状態 (酸素 21%) での中程度の強度の運動と比較した収縮期および拡張期血圧の変化。
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HOMA-IR
時間枠：絶食条件下での 5 日目の酸素正常状態 (酸素 21%) での中程度の強度の運動と比較した HOMA-IR の変化
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酸素正常状態と比較して、軽度の低酸素状態での適度な強度の運動。
HOMA-IRは、5日目にサンプリングされた循環インスリンおよびグルコースレベルから決定されます。
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絶食条件下での 5 日目の酸素正常状態 (酸素 21%) での中程度の強度の運動と比較した HOMA-IR の変化
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骨格筋組織におけるAMPKの遺伝子・タンパク質発現とAMPKのリン酸化
時間枠：骨格筋生検が収集される 5 日目の空腹時条件下での正常酸素圧 (酸素 21%) での中程度の強度の運動と比較した、骨格筋組織における AMPK の遺伝子/タンパク質発現の変化
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酸素正常状態と比較して、軽度の低酸素状態での適度な強度の運動。
絶食条件下で５日目に骨格筋生検を実施し、組織学および遺伝子／タンパク質発現について分析する。
遺伝子発現は、標的q-PCR（定量的ポリメラーゼ連鎖反応）によって実施され、タンパク質発現は、AMPKの発現を定量化するためのウェスタンブロッティングによって実施されます。
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骨格筋生検が収集される 5 日目の空腹時条件下での正常酸素圧 (酸素 21%) での中程度の強度の運動と比較した、骨格筋組織における AMPK の遺伝子/タンパク質発現の変化
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インターロイキン-8 (IL-8; 炎症マーカー) の全身濃度
時間枠：5 日目の絶食状態での酸素正常状態 (酸素 21%) での適度な強度の運動と比較した IL-8 濃度の変化
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酸素正常状態と比較して、軽度の低酸素状態での適度な強度の運動。
5日目に、空腹時血液を採取し、ELISAによって全身性炎症マーカーについて分析します
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5 日目の絶食状態での酸素正常状態 (酸素 21%) での適度な強度の運動と比較した IL-8 濃度の変化
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腫瘍壊死因子α（TNF-α、炎症マーカー）の全身濃度
時間枠：5 日目の絶食状態での酸素正常状態 (酸素 21%) での中程度の強度の運動と比較した TNF-α の濃度の変化
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酸素正常状態と比較して、軽度の低酸素状態での適度な強度の運動。
5日目に、空腹時血液を採取し、ELISAによって全身性炎症マーカーについて分析します
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5 日目の絶食状態での酸素正常状態 (酸素 21%) での中程度の強度の運動と比較した TNF-α の濃度の変化
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インターフェロン-ガンマ（IFN-ガンマ；炎症マーカー）の全身濃度
時間枠：5 日目の絶食状態での酸素正常状態 (21% O2) での中程度の強度の運動と比較した IFN-γ の濃度の変化
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酸素正常状態と比較して、軽度の低酸素状態での適度な強度の運動。
5日目に、空腹時血液を採取し、ELISAによって全身性炎症マーカーについて分析します
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5 日目の絶食状態での酸素正常状態 (21% O2) での中程度の強度の運動と比較した IFN-γ の濃度の変化
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インターロイキン-6 (IL-6; 炎症マーカー) の全身濃度
時間枠：5 日目の絶食状態での酸素正常状態 (酸素 21%) での中程度の強度の運動と比較した IL-6 の濃度の変化
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酸素正常状態と比較して、軽度の低酸素状態での適度な強度の運動。
5日目に、空腹時血液を採取し、ELISAによって全身性炎症マーカーについて分析します
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5 日目の絶食状態での酸素正常状態 (酸素 21%) での中程度の強度の運動と比較した IL-6 の濃度の変化
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空腹時および食後の血漿グルコース濃度
時間枠：5 日目の正常酸素圧下 (21% 酸素) の中程度の強度の運動と比較した空腹時および食後の血漿グルコース濃度 (mmol/L) の変化
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酸素正常状態と比較して、軽度の低酸素状態での適度な強度の運動。
5日目に、絶食時および食後の循環グルコース濃度（mmol / L）が、高炭水化物混合食事試験中に決定されます。
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5 日目の正常酸素圧下 (21% 酸素) の中程度の強度の運動と比較した空腹時および食後の血漿グルコース濃度 (mmol/L) の変化
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空腹時および食後の血漿インスリン濃度
時間枠：5 日目の正常酸素圧下 (酸素 21%) での中程度の強度の運動と比較した空腹時および食後の血漿インスリン濃度 (mU/L) の変化
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酸素正常状態と比較して、軽度の低酸素状態での適度な強度の運動。
5日目に、空腹時および食後の循環インスリン濃度（mU / L）を、高炭水化物混合食事試験中に決定します。
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5 日目の正常酸素圧下 (酸素 21%) での中程度の強度の運動と比較した空腹時および食後の血漿インスリン濃度 (mU/L) の変化
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空腹時および食後の血漿遊離脂肪酸濃度
時間枠：5 日目の正常酸素圧下 (酸素 21%) での中程度の強度の運動と比較した、空腹時および食後の血漿遊離脂肪酸濃度 (μmol/L) の変化
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酸素正常状態と比較して、軽度の低酸素状態での適度な強度の運動。
5日目に、空腹時および食後の循環遊離脂肪酸濃度（μmol/ L）が、高炭水化物混合食事試験中に決定されます。
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5 日目の正常酸素圧下 (酸素 21%) での中程度の強度の運動と比較した、空腹時および食後の血漿遊離脂肪酸濃度 (μmol/L) の変化
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空腹時および食後の血漿グリセロール濃度
時間枠：5 日目の正常酸素圧下 (酸素 21%) での中程度の強度の運動と比較した空腹時および食後の血漿グリセロール濃度 (μmol/L) の変化
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酸素正常状態と比較して、軽度の低酸素状態での適度な強度の運動。
5日目に、空腹時および食後の循環グリセロール（μmol/ L）は、高炭水化物混合食事試験中に決定されます。
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5 日目の正常酸素圧下 (酸素 21%) での中程度の強度の運動と比較した空腹時および食後の血漿グリセロール濃度 (μmol/L) の変化
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空腹時および食後の血漿トリグリセリド濃度
時間枠：5 日目の正常酸素圧下 (酸素 21%) での中程度の強度の運動と比較した空腹時および食後の血漿トリグリセリド濃度 (μmol/L) の変化
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酸素正常状態と比較して、軽度の低酸素状態での適度な強度の運動。
5日目に、空腹時および食後の循環トリグリセリド（μmol/ L）は、高炭水化物混合食事試験中に決定されます。
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5 日目の正常酸素圧下 (酸素 21%) での中程度の強度の運動と比較した空腹時および食後の血漿トリグリセリド濃度 (μmol/L) の変化
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空腹時および食後の血漿乳酸濃度
時間枠：5 日目の正常酸素圧下 (21% 酸素) の中程度の強度の運動と比較した空腹時および食後の血漿乳酸濃度 (mmol/L) の変化
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酸素正常状態と比較して、軽度の低酸素状態での適度な強度の運動。
5日目に、絶食時および食後の循環乳酸（mmol / L）が、高炭水化物混合食事試験中に決定されます。
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5 日目の正常酸素圧下 (21% 酸素) の中程度の強度の運動と比較した空腹時および食後の血漿乳酸濃度 (mmol/L) の変化
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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。
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)
2019年7月22日
一次修了 (実際)
2020年12月18日
研究の完了 (実際)
2020年12月18日
試験登録日
最初に提出
2019年7月16日
QC基準を満たした最初の提出物
2020年2月20日
最初の投稿 (実際)
2020年2月21日
学習記録の更新
投稿された最後の更新 (実際)
2021年11月1日
QC基準を満たした最後の更新が送信されました
2021年10月29日
最終確認日
2021年10月1日
詳しくは
この情報は、Web サイト clinicaltrials.gov から変更なしで直接取得したものです。研究の詳細を変更、削除、または更新するリクエストがある場合は、register@clinicaltrials.gov。 までご連絡ください。 clinicaltrials.gov に変更が加えられるとすぐに、ウェブサイトでも自動的に更新されます。