肥満手術後の筋肉タンパク質合成と代謝率の栄養刺激

1. 目的

   肥満手術は、重度の肥満の一般的な治療法となり、脂肪量の減少をもたらします。 ただし、肥満手術後は筋肉量も失われます。 肥満手術後の必須アミノ酸ベースの栄養製剤の消費は、筋肉タンパク質合成を刺激することによって筋肉量を維持することが研究者の包括的な前提です. その結果、維持された筋肉量と刺激された筋肉タンパク質合成の組み合わせに関連するエネルギー利用は、低カロリー環境で通常発生する代謝率の低下に対抗します. 必須アミノ酸の消費によるより高い総エネルギー消費の維持は、体脂肪の減少を加速し、体重の減少も加速します. 研究者らはさらに、必須アミノ酸ベースの栄養製剤の摂取が筋肉の細胞内脂質蓄積を減少させ、それがグルコース恒常性と筋肉タンパク質代謝の大幅な改善につながることを提案しています. 肥満手術後の急速な体重減少を受けている肥満患者の筋肉量の減少は、それ自体は病気や病状ではありません.

   次の目的は、科学的前提に関連する特定の仮説をテストします。

   目的 1. 肥満手術後の通常の食事に、独自の必須アミノ酸ベースの栄養製剤を 1 日 2 回 6 か月間補給すると、等窒素量のホエイ プロテインを食事に補給するよりも、筋肉量が維持され、脂肪量が減少します。 筋肉量は、重水素標識クレアチンを使用した新しいトレーサー希釈法を使用して直接測定されます。 脂肪量と除脂肪体重は、二重エネルギー X 線吸収測定法によって測定されます。

   目標 2. ホエイプロテインと比較して、必須アミノ酸ベースの栄養製剤を摂取している参加者の筋肉タンパク質部分合成率および総筋肉タンパク質合成率 (筋肉量 x 部分合成率) は、手術前の値からの低下が少ない. 筋肉タンパク質部分合成率は、3 週間にわたる積算値を提供する新しい「仮想生検」法によって測定されます。

   目的 3. 総エネルギー消費量の手術前率は、ホエイプロテインとは対照的に、必須アミノ酸ベースの栄養製剤を消費する参加者でよりよく維持されます. 総エネルギー消費量の変化は、二重標識水技術を使用して、手術前から 6 か月後に 10 日間隔で測定されます。

   目標 4. 肥満手術の 6 か月後、ホエイプロテインよりも必須アミノ酸ベースの栄養製剤を摂取した参加者の筋肉の細胞内脂質蓄積が、手術前の値から大幅に減少します。 筋肉細胞内脂質蓄積は、磁気共鳴分光法および磁気共鳴画像法によって測定されます。 研究者らは、細胞内脂質蓄積の大幅な減少は、グルコース恒常性および筋肉タンパク質合成の観点から、インスリン感受性の大幅な改善に関連すると予想しています。

   この研究の肯定的な結果は、肥満手術後の脂肪減少率の増加と体組成の変化の改善という点で、必須アミノ酸ベースの栄養製剤の価値を裏付けるものです.

2. バックグラウンド

   肥満手術後の減量の成功と併存症の改善にもかかわらず、重度の肥満患者のほとんどは過体重のままです。 患者はまた、治療反応の変動を経験します。 最大 30% の患者が最適ではない体重減少または大幅な体重回復を経験しています。 減量と維持は、併存疾患（糖尿病、心臓病など）の改善・寛解、循環器疾患やがんによる死亡率の低下につながるため、重要です。 カロリー制限食による最適な減量とその後の減量維持の鍵の 1 つは、筋肉を失うことなく脂肪を減らすことです (除脂肪体重)。 体重の回復に大きく寄与するのは、減量後の筋肉量の減少によるエネルギー消費の減少です。 筋肉量はエネルギー代謝の重要な要因であり、食物を脂肪として貯蔵するよりも燃料として燃焼させるのに有利です. 筋肉は、生存に不可欠なタンパク質合成を維持するためのアミノ酸の貯蔵庫を提供するため、食事摂取量が不十分な条件下では、その質量が常に危険にさらされます. 骨格筋は、減量ダイエットのカロリー制限下で、身体の満たされていないタンパク質の必要性を提供するために異化します. 肥満手術後などの厳しいカロリー制限の状態で筋肉を維持することは困難になります.

   タンパク質の補給は、減量に伴う筋肉の減少を防ぐことが示されていますが、それは補給が十分である場合に限られます. 肥満手術後の急速で大幅な減量中に筋肉量を維持するための標準的なケアアプローチは、ホエイプロテインの補給です. 肥満手術後は、患者が十分なカロリーを摂取できないため、タンパク質の補給が制限されます。 これは、吐き気、嘔吐、早期満腹など、摂取を制限する典型的な周術期合併症によってさらに妨げられる可能性があります。 したがって、肥満手術後のホエイプロテインによる標準的なケアの補給にもかかわらず、筋肉の損失を防ぐ上でわずかな利益しか得られていません. この研究の介入サプリメントである必須アミノ酸は、安静にしている自由生活の高齢者や若い健康な成人において、ホエータンパク質よりもはるかにアナボリックであることが科学的に示されている特許取得済みの処方です. 必須アミノ酸サプリメントは、タンパク質合成をホエイタンパク質の 3 ～ 5 倍効果的に刺激し、タンパク質以外のカロリーは無視できます。

   減量とその維持における筋肉の役割の重要性は強調しすぎることはありません。 エネルギー代謝に不可欠な筋肉は、総エネルギー消費の大部分を担っています (身体活動エネルギー消費、安静時エネルギー消費、および食事誘発性熱発生 - 食物を消化するために必要なカロリー) に相当します)。 身体活動と筋肉タンパク質合成の両方が、エネルギー消費の大部分を占めています。 身体活動とタンパク質合成におけるその機能を通じて、筋肉は主に、食べた食物を脂肪として蓄えるのではなく「使い切る」能力の根底にあるカロリー消費を決定します.

   肥満は、体脂肪の増加だけでなく、筋肉内脂肪の増加でもあります。 肥満に関連する筋肉内脂肪は、正常なグルコース恒常性を提供する筋肉機能を損ないます。 幸いなことに、筋肉に蓄えられた脂肪が減少すると、インスリン感受性が向上します。 筋肉内脂肪が増加した状態では、必須タンパク質合成を維持するためのアミノ酸を提供する機能も損なわれます。 筋肉のミトコンドリア刺激によるタンパク質合成の障害は、安静時のエネルギー消費を減少させる可能性があり、食事が誘発する熱発生を減少させます。 適切なタンパク質補給は、筋肉のミトコンドリアタンパク質合成障害に対抗することができ、理論的には、エネルギー消費とインスリン感受性の両方を改善する筋肉内脂肪の減少につながります.

3. 研究デザイン

これは、肥満手術後の2つの異なる栄養補助食品のいずれかの消費に対する反応が決定される二重盲検無作為化臨床試験です. 体組成と筋肉代謝に関連するさまざまな要因が、肥満手術の前と約 6 か月後に肥満のある参加者で定量化されます。 この期間が選択されたのは、追加の体重変化が一般に手術後 6 か月で比較的小さいためです。減量のほとんどは、最初の 6 か月で発生します。 参加者はコンピューターによってランダムに割り当てられ、必須アミノ酸ベースの栄養補助食品 (介入) または市販のホエイプロテインサプリメント (Beneprotein®) のいずれかを受け取ります。