2型糖尿病患者における温熱療法と筋力トレーニングの効果

材料と方法 研究のデザインと設定 この研究は、プロスペクティブ、無作為化、二重盲検、並行、非劣性臨床試験であり、ブラジル南部の大学であるリオグランデ ド スル連邦大学で実施されます。 この研究プロトコルは、SPIRIT の推奨事項に準拠しています。

介入 包含基準を満たすボランティアは、研究で指導され、試験に登録する前に書面によるインフォームドコンセントに署名するよう求められます。 参加者は、介入グループのコントロール (C)、RT、または HT に無作為に割り付けられます。 対照群では、参加者は介入を受けません。 介入グループ RT では、参加者は、連続していない 3 日間、ジムで監督下で運動を行います。 各セッションは約 60 分間続き、ウォームアップ、レジスタンス トレーニング、クールダウンで構成されます。 すべてのセッションは、資格のあるスポーツおよび運動科学者によって 12 週間にわたって実施されます。

RTプログラムは、主な負荷として、ジム機器、フリーウェイト、および自重（機能的なエクササイズ）を使用した上半身と下半身のエクササイズの組み合わせで構成されます. 12 週間の RT は、それぞれ 4 週間の 3 つのメソサイクルに分割されます (表 1 のセット、繰り返し、間隔の詳細を参照してください)。 エクササイズには、レッグ プレス、ニー エクステンション、レッグ カール、バイセップス カール、トライセップス エクステンション、ラット プルダウン、ショルダー プレス、ベンチ プレス、腹部クランチが含まれます。 トレーニング期間の開始前に、被験者は習熟セッションを完了して、トレーニングプログラム中にさらに実行するエクササイズを練習し、エクササイズ負荷が個別にテストされます。 レジスタンス トレーニングは、最大 12 ～ 15 回の反復回数 (合計 12 ～ 15 回の反復を実行できる最も重い重量) の強度で、1 回の運動につき 2 ～ 3 セットを使用して実行されます。 機能訓練の強度は、OMNI スケールによって制御されました。 各セッションは 60 分間続きます。

HT グループの参加者は、以前の方法に従って全身の熱処理を行います。 参加者は、最初は 55.0oC に設定された環境チャンバーに、連続しない 3 日間収容されます。 各セッションは 60 分間続きます。 セッション中、直腸温、心拍数、血圧、暑さの不快感を常に測定します。

治験継続のための戦略 参加者は週に 1 回、対面で有害事象を監視するよう求められます。 さらに、電話やメッセージは、予定された訪問や欠席した訪問について参加者を思い出すためにも使用されます。

募集と参加者のタイムライン 研究の募集期間は、2023 年 4 月から 2025 年 12 月までです。 参加者は、新聞、電子およびソーシャル メディアで発表することにより、研究への参加を求められます。 図 1 に、研究デザインのフローチャートを示します。

アドヒアランス 運動プログラムのアドヒアランスは、推奨または処方された運動量の少なくとも 80% を満たしていると分類されています。 80% または 36 セッション以上のトレーニング プロトコルの順守を示す参加者は、順守していると見なされます。 参加者の遵守率が 80% 未満の場合、参加者は非遵守または部分的遵守に分類されます。

統計学的考察 介入後のグループ間の血漿 HSP レベルに対する運動の効果を評価するために、80% の検出力、5% の有意水準、および効果サイズ (Cohen's F) を 0.4 と仮定しました。 中退率は 10% と推定され、計算された合計数は各グループで 22 でした。

無作為に割り当てられた参加者のデータは、主要な選択としての意図から治療の原則に従って分析され、プロトコルごとの原則に従って、治療、時間、および治療時間の相互作用が固定効果として登録されます。 撤回の各ケースの理由と詳細を定性的に文書化します。 データの正規性は、Shapiro-Wilk テストによってテストされます。 平均値と標準偏差は、パラメトリック連続変数と非パラメトリック変数の中央値と四分位範囲を記述するために使用され、絶対頻度と相対頻度はカテゴリ変数に使用されます。 分散分析 (ANOVA) を使用して、結果の最終値を比較します。 治療効果 (グループ、時間、およびグループの相互作用) は、一般化推定方程式 (GEE) とそれに続くボンフェローニ事後検定 (P < 0.05) を使用して推定されます。 重回帰分析（逆方向法）を実行して、日常的な薬物療法、性別、年齢が一次および二次転帰に与える影響を調査します。 これらの分析には、Social Science Professional ソフトウェア バージョン 20.0 の統計パッケージ (IBM Corp.、Armonk、NY、USA) が使用されます。

割り当て 参加者は、コンピューターで生成された一連の乱数に従って、ランダムにグループに割り当てられます。 このシーケンスは、1:1 の比率で Excel Microsoft プログラムで取得され、計算された総数を完了するために 8 または 6 人の参加者のブロックが使用されます。 割り当てコードを含む封印された封筒は、研究への参加順序に従って、参加者の存在下で治療の開始時にのみ開封されます。

介入の性質上、運動セッションを実施する研究者と参加者が盲目になることはありません。 評価者のマスキングを確実にするために、被験者は割り当てられたグループを省略し、結果評価セッション中に介入について話さないように求められます。 何らかの理由で意図せずに盲検を解除した場合、関与する研究者は主任研究者に通知します。

データの収集と管理 年齢、性別、婚姻状況、学校教育レベル、糖尿病期間、糖尿病の家族歴、自己申告による身体活動など、参加者の社会人口統計学的および臨床的特徴を得るためにアンケートが適用されます。 2型糖尿病の薬は、ベースラインと研究の終わりに登録されます。

体重、身長、計算されたボディマス指数 (kg/m2)、ウエスト、ヒップ周囲の変化を含む人体測定値は、最初と最後の訪問時に記録されます。 重量は、最大ひょう量 150 kg、精度 100 g のデジタル校正天秤で測定されます。 高さは、天秤に取り付けられた 2 m/0.1 cm の容量を持つ垂直スタディオメーター (Urano®、カノアス、ブラジル) によって決定されます。 ウエストとヒップの周囲は、伸縮性のないメートル法テープ (2 m/0.1 cm) で測定されます。 総体組成は、二重エネルギーX線吸収法（DEXAスキャン - ルナiDXA、GEヘルスケア、バッキンガムシャー、英国）によって評価されます。

この評価の後、個人は、経験豊富な運動生理学者のチームによって監督されて、最大酸素摂取量 (VO2 ピーク) と最大心拍数を決定するために、トレッドミルで自己制限最大運動テストを実行します。 テストはブルースのプロトコルに従って実施されます。 酸素摂取量 (VO2) と二酸化炭素生成 (VCO2) は、息ごとのコンピューター化されたガス交換システムによって決定され、20 秒の平均信号を使用して分析されます。 基礎代謝率は高速状態で分析されます (Quark CPET、Cosmed、イタリア)。

検査室への最初と最後の訪問時に、血液サンプルが収集され、1000 g で 10 分間遠心分離されて血漿または血清が分離され、生化学的パラメーターのさらなる分析のために保存されます。 総グルコース、C反応性タンパク質、HDL-コレステロール、HbA1c、およびトリグリセリドは、自動システムCobas C111（Roche Diagnostics、Basel、Switzerland）で決定されます。 LDL-コレステロールは、フリーデワルドの式によって計算されます。 インスリン抵抗性は、インスリンおよび空腹時血糖値に基づいて、恒常性モデル評価 (HOMA-IR) 法によって計算されます。

微生物叢分析のために、糞便からのシリカ膜ベースのDNA精製は、高品質の核酸抽出市販キットQIAmp Blood and Body Fluid（Qiagen、カナダ）によって行われます。 16 S rRNA 遺伝子の V3-V4 超可変領域が増幅され、イルミナ MiSeq でシーケンスされます。 シーケンスは、前述のように変更された手順で mothur (v.1.41.1) 23 で処理されます。 その後、配列は SILVA 16 S rRNA データベース (v 132) にアラインされます。

炎症性バイオマーカーおよび血漿LPSレベルについては、血液を1000gで10分間遠心分離し、血清を凍結(-80°C)して、市販のキットを使用した酵素結合免疫吸着アッセイ(ELISA)技術によるさらなる分析を行います:LPS 、TNF-α、IL-1、IL-4、IL-5、IL-6、IL-10、および IL-13 (ヒト ELISA キット、Sigma-Aldrich、セントルイス、ミシガン州、米国)。

ストレス適応における HSR の重要性を考慮して、白血球 (循環 HSP72 の主要な供給源であり、免疫細胞ストレス応答の代表) が熱ストレス条件下で HSP72 を放出する能力をテストします (健康な細胞で正常かつ予想される応答)。 ）。 この戦略を使用して、異なる介入が糖尿病の HSR を改善できるかどうかを比較します。 簡単に言えば、収穫後、全血を2つの異なる温度ですぐにインキュベートしました:37°C(コントロール)と42°C(熱ストレス)の水浴で2時間。 インキュベーション後、全血を遠心分離して血漿を分離します。 プラズマは、eHSP72 26 の分析に使用されます。 高感度の酵素免疫測定法 (EIA) 法 (EKS-715 Stressgen、ビクトリア、カナダ) を使用して、前述のように血漿 HSP72 タンパク質のレベルを定量化します 27。 PBMC における炎症細胞シグナル伝達 (NF-kB; TLR2 e 4、TRIF、IKKi/IKKε、e MyD88) は、前述のようにウエスタンブロットによって分析されます 28。

流動媒介性拡張 充血に応答して、上腕動脈流動媒介性拡張（FMD）は、現在のガイドラインに適合した内皮機能の間接的な測定として、超音波装置（東芝モデルNemio XG、日本）を使用して実行されます。 (THIJSSEN DHJ 他、2011 年)。

水分補給プロトコル 熱曝露の前日に、参加者は 12 mL•kg-1 の水を飲むように指示されます (通常の液体消費に加えて)。 実験当日の暑さの午前中は、通常の水分摂取量に加えて、6 mL・kg-1 の水を摂取し、水分補給状態を確保するよう指示します。 環境チャンバーに入る前に、屈折計29による比重を使用して、水分補給の状態を確認するために尿収集が行われます。 30 と特定のスケール 31 による色。 1.25 の尿比重カットオフが適用されます。 より高い値の場合、参加者は 200 ～ 250 mL の水を飲み、30 分待ってから熱にさらされます。

安全性と有害事象 参加者は、有害事象を防ぐために、介入中および介入後少なくとも30分間、継続的な医療専門家の管理下に置かれます。 以下の軽度および中等度の有害事象が発生する可能性があります: 運動プロトコル、特に最大限の努力を行っている場合は、不快感 (吐き気、筋肉痛) を引き起こす可能性があります。 温熱療法は、ほとんどの人にとって安全であることが示されています。 ただし、一部の参加者にとっては、気温が高いと熱による不快感が生じる可能性があります。 心拍数や血圧の上昇などの心臓血管の変化は予想されるものであり、有害ではありません。 最後に、プロトコルの後に軽度の脱水が観察される場合があります。 これは、その後の適切な水分補給で軽減されます。

倫理的考慮事項 研究は、インフォームド コンセント フォーム、機密性、および匿名性に関するプロトコルに厳密に従います。 ガイドライン、プロジェクトの目的、手順の説明、考えられるリスク、および利点を含むインフォームド コンセント フォームが提供されます。 参加者には、参加は任意であり、いつでも研究を取り消すことができることも通知されます。 この研究は、ヘルシンキ宣言に従って実施され、施設の治験審査委員会によって承認されました (追跡番号: 38626420.6.0000.5347)。 臨床試験データベースに登録されています。 参加者のデータを含むすべてのファイルは、パスワードで保護された安全なデータベースに保存され、研究チームの承認されたメンバーのみがアクセスできます。