肥満手術後の腎臓結石の危険因子としての腸内微生物叢と性別

実験計画法: Roux-en-Y Gastric Bypass (RYGB) およびスリーブ胃切除患者におけるシュウ酸カルシウム (CaOx) に対する 24 時間尿過飽和 (SS) の性差と、微生物種とその代謝経路の相関関係を決定します。尿シュウ酸塩で。 これは、等カロリー、標準化されたナトリウム (200 mmol/日)、カルシウム、カリウム、多量栄養素の分布の条件下で決定されます。 シカゴ大学医療センターの肥満外科クリニックから被験者を募集します。

場所: 研究は、参加者の自宅 (期間 1、4) およびシカゴ大学医学部 (UCM) 臨床研究センターで行われます。 (ピリオド 2、3、5)。

勉強期間：

研究は5つの別々の期間で構成されます。 1期と2期は手術前、3期から5期は術後です。 ピリオド 1 と 4 は 3 日間続き、ピリオド 2、3、5 は 4 日間続きます。そのうちの 3 つは自宅で、4 番目 (半日) は臨床研究センター (CRC) で行われます。

調査期間 1 は、参加者の家で RYGB または比重 (SG) の前に発生します。 各参加者は、3 日間の食事記録を提供し、CRC 栄養士との 1.5 時間の電話と 1 回の 24 時間尿収集 (3 日目) を完了します。 尿採取キットは自宅に直接宅配便で届き、完了後に腎臓結石研究所に返送されます。

研究期間 2 は CRC で完了し、RYGB または SG の前に行われます。 研究用固定食は、便採取キットと一緒に宅配便で発送されます。 各参加者は、この研究期間の 1 日目、2 日目、3 日目に研究食を食べます。 4 日目の朝、被験者は絶食状態で CRC に来て、便のコレクションを CRC に持ってきます。 各参加者は、各収集の中間点で血液サンプルを含む 3 つの 45 分間の尿を収集します。 次に、研究参加者は固定された朝食を摂取し、食後の期間に血液サンプルと一緒に45分間の尿を6回採取します.

研究期間3はCRCで完了し、RYGBまたはSGの2〜4週間後に発生します。 この期間の 2 ～ 4 週間のタイミングが選択されたのは、解剖学的構造および神経内分泌シグナル伝達の生物学的変化が手術後 2 週間までに発生し、患者は通常、2 週間までに柔らかい食事から通常の食事に移行するためです。 被験者は、外科医による食事の改善のための臨床的許可が得られるまで、期間3に参加しません。 また、この時点までに、麻酔または周術期の抗生物質および投薬の影響が最小限に抑えられることも期待されます。 研究期間 3 のプロトコルは、3 日間の研究食と断食および摂食血液と尿の収集を伴う 4 日目の CRC を含む期間 2 のプロトコルと同じです (詳細については期間 2 を参照してください)。

研究期間4は、参加者の家でRYGBまたはSGの9〜12か月後に自宅で行われます。 この期間のタイミングが選択されるのは、患者が通常、体重減少の大部分を経験しており、新しい自己選択の家庭食を採用する時間があったためです. 腎結石形成者に発生すると予想される尿の変化も、現時点で検出可能であると予想されます。 参加者は、3 日間の食事記録を提供し、CRC 栄養士との 1.5 時間の電話と 1 回の 24 時間尿収集 (3 日目) を完了します。 尿採取キットは自宅に直接宅配便で届き、完了後に腎臓結石研究所に返送されます。

研究期間5は、RYGBまたはSGの12か月後（+/- 1か月）にCRCで発生します。 この期間のタイミングが選択されるのは、患者は通常、体重減少の大部分を経験しており、ほとんどがメタボリック シンドロームの回復を遂げているためです。 学習期間 3 のプロトコルは、期間 2 および 3 のプロトコルと同じです (詳細については、期間 2 を参照してください)。

研究食：被験者は、65ミリモルのナトリウム、1740〜2940mgのカリウム、800〜1200mgのカルシウムを含む食事を食べ、食事は制御された多量栄養素分布の等カロリーになります。 食事は CRC キッチンで調理され、患者に出荷されます。 水の摂取は自由であり、他の水分は処方されたとおりにのみ摂取する。 食事は、肥満手術の専門知識を持つ栄養士を含む栄養士と相談して準備されます。 食品は初日に参加者に発送されます。 参加者は、肥満外科クリニックごとに処方された薬とビタミンサプリメントを引き続き服用します。

家庭での食事の記録と栄養データの収集 (研究期間 1、4): 各参加者には、家庭での食事の記録に先立って、食事記録と部分推定に関する配付資料が提供されます。 参加者は 3 日間の食事記録を記録します。 ダイエット記録を完成させてから 1 ～ 3 日以内に、各参加者は CRC 栄養士と 1.5 時間の電話を受けることになります。 栄養士は記録の完全性と明確性を確認し、研究用栄養データ システム (NDSR) にデータを入力します。 NDSR は、ミネソタ大学で開発された定評のあるコンピューター ベースの食事分析ソフトウェア プログラムであり、食事の想起から微量栄養素と多量栄養素の両方に関する定量的データを提供します。 NDSR の食品データベースには 18,000 を超える食品が含まれており、米国農務省の研究所を栄養価と組成の主要な情報源として使用しています。 UCM CRC は、この研究のためのこのソフトウェアの使用をサポートするために NDSR と既存の契約を結んでいます。

尿と血清の測定: 自宅で 24 時間の尿採取が 2 回行われます (指示が提供されます)。 24時間尿量、Ca、シュウ酸、クエン酸、尿酸、Na、K、Cl、Mg、硫酸塩、アンモニウム、クレアチニンを測定します。 尿の測定は、シカゴ大学腎臓結石研究グループの研究室で行われます。 血清 25 ビタミン D と副甲状腺ホルモンのレベルは、シカゴ大学の研究所で CRC を介して測定されます。 血清ナトリウム、カリウム、塩化物、重炭酸塩、カルシウム、リン、マグネシウム、クレアチニン、およびグルカゴン様ペプチド1（GLP-1）は、シカゴ大学腎臓結石研究所で行われます。 血清ペプチドYYおよびインスリンは、シカゴ大学糖尿病研究およびトレーニングセンターの研究所で分析されます。 血清グルカゴンは LabCorp で分析されます。 グルコースは、CRC でゴールド スタンダード YSI 方法論を使用して測定されます。 血清と尿は-80℃で凍結され、将来のアッセイのために腎臓結石研究所に保管されます.

目的 1、尿統計分析: 尿 CaOx SS は、EQUIL2 (尿飽和度の計算に使用されるコンピューター プログラム) を使用して計算されます。 2 つのグループ間の分散の違いを説明する t 検定を使用して、男性と女性の CaOx SS を比較します。 性別による線形回帰モデルを実行して、CaOx SS の予測因子を決定します。 Spearman の相関検定を使用して、微生物種および/または代謝経路と CaOx SS との間の独立した相関関係を見つけます。 一般化された線形モデルは、高 CaOx SS に関連付けられているすべてのモジュールに対して生成されます。

目的 2、糞便微生物種および統計分析: ショットガン シーケンスは、すべての糞便サンプルに対して実行されます。 ショットガン シーケンスは、すべての糞便サンプルに対して実行されます。 TruSeq DNA Sample prep kit (Illumina) および KAPA Library Preparation kit (Kapa biosystems) の試薬を使用して、ライブラリーを生成します。 ライブラリは、イルミナ MiSeq プラットフォームで 2x250 ヌクレオチド ペアエンド シーケンスを使用してシーケンスされます。 シーケンスリードは、HUMAnN を使用して微生物代謝モジュールの相対存在量に変換され、KEGG にマッピングされます。相対存在量は、メタゲノム系統解析 (MetaPhlAn) パイプラインを使用して計算されます。