慢性運動がヒト熱産生脂肪組織に及ぼす影響とメカニズムの解明 (ExBat)
慢性運動がヒトの熱産生性脂肪組織に及ぼす影響とメカニズムの解明
身体運動は、私たちの体内で熱産生を刺激することができます。 これは糖分と脂肪を燃焼させるため健康的です。 熱産生は、いわゆる『褐色またはベージュ脂肪組織』などによって影響を受けます。これは私たちの体内で熱を産生する能力を持っています。 しかし、身体運動に対する反応は人それぞれ異なります。 さらに、異なる種類の運動が熱産生に影響を与える可能性があります。 そのため、研究者はこの研究を用いて、なぜ異なる人々が褐色およびベージュ脂肪組織において異なる反応を示すのかを調査したいと考えています。 これは私たちの代謝と健康にとって重要です。
この研究は約6週間続きます。 参加者は、この研究に参加している健康な個人です。 被験者はくじ引きによって2つのグループに分けられ、各グループに同数の男性と女性が含まれるようにします。
一方のグループは、6週間の持久力トレーニングプログラムを完了します。 もう一方のグループ（対照群）は追加のトレーニングを行わず、対照群として機能します。 ただし、付随する検査は両グループで同じです。 両グループを比較することで、研究者はトレーニングが熱産生、ひいては健康により良い効果をもたらすかどうかを確認できるでしょう。
この研究の一環として、研究者は6週間の持久力トレーニングが褐色およびベージュ脂肪組織の機能にどのように影響するかを調査したいと考えています。 そのために、研究者はトレーニング期間の前後にいくつかの血液および脂肪組織サンプルを採取します。
調査の概要
詳細な説明
生検を必要とせずに、運動やその他の刺激による熱産生脂肪組織の調節を調査するために、研究者たちは、運動前または運動後に採取した血清の影響、例えば熱生成UCP1タンパク質の発現への影響を調査できる細胞アッセイを開発しました。 このテストを使用した実験では、運動条件付き血清が、平均して安静時血清と比較してUCP1発現を刺激することが示されています。 しかし、アスリートにおけるUCP1発現の増加は2倍以上高く、大きな個人差、すなわち無反応者、平均的反応者、および「スーパー反応者」が存在します。 これは、一部の被験者が運動中に脂肪組織における熱産生を活性化できる血清因子を分泌することを意味します。
免疫細胞が脂肪組織に影響を与え、クロストークに関与している可能性もあることも知られています。 したがって、ここでの目的は、単一細胞mRNAシーケンシングを使用して免疫細胞の反応性を調査することです。 この分析は、肥満に関連するものを含む免疫応答についてさらなる洞察を提供する可能性があります。
この方法論を使用して、研究者たちは現在、急性運動および6週間のトレーニング介入（持久力トレーニング）が、参加者の熱産生脂肪組織、代謝、およびエネルギー消費にどのように影響するかを調査したいと考えています。
研究者たちには3つの具体的な目的があります：
- 研究者たちは、トレーニング前または後に採取した血清が、細胞培養中のヒト脂肪細胞における熱生成UCP1タンパク質の発現にどのように影響するかを分析します。 また、寒冷刺激中の酸素消費量/エネルギー消費量を測定し、これらの測定値を脂肪細胞培養で得られたものと相関させます。 さらに、研究者たちは、単離された免疫細胞（末梢単核球および顆粒球）におけるmRNA発現を定量化します。
- 研究者たちは、得られた血清、細胞、および生検サンプルを使用して、プロジェクトコンソーシアムと協力して白色/ベージュ脂肪組織調節のメカニズムを分析します。 焦点の一つは、熱産生のバイオマーカーとして特定されたエクソソーム中のmiRNAになります。 さらに、研究者たちは、細胞培養中のヒト脂肪細胞に熱産生スーパー反応者血清および非熱産生無反応者血清を添加し、リン酸化プロテオミクス分析を実施します。 この分析に基づいて、研究者たちはその後、熱産生を活性化する因子を特定しようと試みます。
研究の種類
入学 (実際)
段階
- 適用できない
連絡先と場所
研究場所
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Bavaria
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Munich、Bavaria、ドイツ、80809
- University Munich, Professorship of Exercise Biolog
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参加基準
適格基準
就学可能な年齢
- 大人
健康ボランティアの受け入れ
説明
選定基準：
- BMI 18-25
- 男性/女性
- 週3時間未満の定期的なトレーニング
- 自転車によるパフォーマンス分析と持久力トレーニングを実施できること
- 6週間のトレーニングを実施できること
除外基準：
- 心血管、肺、腫瘍、整形外科、代謝、または慢性疾患
- パフォーマンステストまたは持久力テストを妨げる問題
- 妊娠（女性のみ）
- 定期的な薬物服用
- 喫煙
- TUM運動生物学教授職との依存関係
研究計画
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：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：持久力トレーニング
参加者は、個別化された監督付きトレーニングを実施します。
6週間のトレーニング期間は、週3回のトレーニングセッションで構成されます。
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6週間の持久力トレーニング、週3回
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介入なし：対照群
介入群と並行して対照群は、追加のトレーニングなしで、包含基準と追跡調査の測定のみを実施します。
彼らは通常の身体活動を一定に保つよう助言され、それは日記帳に記録されなければなりません。
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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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コンディションドヒト血清で処理された培養脂肪細胞におけるUCP-1遺伝子発現
時間枠：血清サンプルはベースライン時、および6週間の持久力トレーニング後または6週間の対照期間後に採取されます。細胞培養実験は、最後の参加者が研究を完了した時点で開始されます。
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研究者は、トレーニング／対照期間の前後、および寒冷暴露と運動テストの前後に、ヒト血清サンプルを収集します。
ヒト脂肪組織細胞は、トレーニング群と対照群の条件付き血清サンプルで処理されます。
主要評価項目は、PCRによる脂肪組織細胞におけるUCP-1のmRNA発現の変化です。
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血清サンプルはベースライン時、および6週間の持久力トレーニング後または6週間の対照期間後に採取されます。細胞培養実験は、最後の参加者が研究を完了した時点で開始されます。
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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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寒冷暴露に対するエネルギー消費
時間枠：寒冷暴露は、6週間のトレーニングまたは対照期間の前後に行われます。
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研究者は、1時間の寒冷曝露期間中の酸素消費量を測定します。
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寒冷暴露は、6週間のトレーニングまたは対照期間の前後に行われます。
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身体性能分析（酸素消費量（ml/体重kg））
時間枠：身体パフォーマンス分析は、6週間のトレーニングまたは対照期間の前後に行われます。
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トレーニングまたは対照介入の前後に、参加者は心肺運動負荷試験を受け、身体能力を評価します。
研究者は、漸増式サイクリングテスト中の酸素消費量を測定します。
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身体パフォーマンス分析は、6週間のトレーニングまたは対照期間の前後に行われます。
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身体パフォーマンス分析（心拍数 bpm）
時間枠：身体能力分析は、6週間のトレーニングまたは対照期間の前後に行われます。
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トレーニングまたは対照介入の前後に、参加者は心肺運動負荷試験を受けて身体能力を評価します。
研究者は、漸増式自転車エルゴメーター試験中の心拍数を測定します。
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身体能力分析は、6週間のトレーニングまたは対照期間の前後に行われます。
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身体性能分析（血中乳酸値 mmol/L）
時間枠：トレーニングまたは対照期間（6週間）の前後に身体能力分析が実施されます。
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トレーニングまたは対照介入の前後で、参加者は心肺運動負荷試験を受け、身体能力を評価します。
研究者は、段階的に負荷を増加させる自転車エルゴメーター試験中、各段階後に乳酸産生を測定します。
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トレーニングまたは対照期間（6週間）の前後に身体能力分析が実施されます。
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身体機能分析（出力（W））
時間枠：6週間のトレーニングまたは対照期間の前後に身体パフォーマンス分析が実施されます。
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トレーニングまたは対照介入の前後に、参加者は心肺運動負荷試験を受けて身体能力を評価します。
研究者は、自発的な最大限の疲労に至るまでの漸増段階試験中に、自転車エルゴメーターでの最大パワー出力を測定します。
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6週間のトレーニングまたは対照期間の前後に身体パフォーマンス分析が実施されます。
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寒冷曝露に対する鎖骨上皮膚温度の反応
時間枠：寒冷暴露は、6週間のトレーニングまたは対照期間の前後に行われます。
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研究者は、1時間の寒冷暴露期間中に鎖骨上皮膚温度を測定します。
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寒冷暴露は、6週間のトレーニングまたは対照期間の前後に行われます。
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その他の成果指標
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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PCR／シーケンシングによるエクソミアスクリーニング
時間枠：血清サンプルは、ベースライン時、および6週間の持久力トレーニング後または6週間の対照期間後に採取されます。細胞培養実験は、最終参加者が完了した時点で開始されます。
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ExomiRsは、血漿および細胞培養上清から、差別的超遠心分離によって得られます。その後、マイクロRNAはエクソソームから単離され、PCR／シーケンシングによって定量されます。
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血清サンプルは、ベースライン時、および6週間の持久力トレーニング後または6週間の対照期間後に採取されます。細胞培養実験は、最終参加者が完了した時点で開始されます。
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メタボロミクススクリーニング（相対定量）
時間枠：プラズマサンプルは、ベースライン時および6週間の持久力トレーニング後、または6週間の対照期間後に収集されます。
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メカニズムの解明をさらに進めるため、血清／細胞培養上清中の代謝産物の変化をスクリーニングします。
この目的のために、非標的質量分析法を用いてサンプルを評価します。
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プラズマサンプルは、ベースライン時および6週間の持久力トレーニング後、または6週間の対照期間後に収集されます。
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プロテオミクススクリーニング（相対定量）
時間枠：プラズマサンプルは、ベースライン時、および6週間の持久力トレーニング後または6週間の対照期間後に採取されます。
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メカニズム研究を拡大するために、血清／細胞培養上清のタンパク質量の変化をスクリーニングします。
この目的のために、サンプルは非標的質量分析法を用いて評価されます。
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プラズマサンプルは、ベースライン時、および6週間の持久力トレーニング後または6週間の対照期間後に採取されます。
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ヒト脂肪組織生検におけるUCP-1遺伝子発現
時間枠：脂肪組織生検は、ベースライン時、および6週間の持久力トレーニング後または6週間の対照期間後に採取されます。サンプルの分析は、最後の参加者が研究を完了した時点で開始されます。
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研究者は、トレーニング期間または対照期間の前後に、ヒトの脂肪組織生検サンプルを採取します。
結果評価項目は、PCRによる脂肪組織生検中のUCP-1のmRNA発現の変化です。
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脂肪組織生検は、ベースライン時、および6週間の持久力トレーニング後または6週間の対照期間後に採取されます。サンプルの分析は、最後の参加者が研究を完了した時点で開始されます。
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急性持久運動後の単離免疫細胞のシングルセルシーケンシング解析
時間枠：8名の未訓練参加者（女性4名、男性4名）の静脈血から、急性持久性運動の前後に免疫細胞を分離します。
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末梢血単核細胞から免疫細胞を単離し、シングルセルシーケンス解析を行います。
女性と男性の両方において、安静時と運動後の条件間で、免疫細胞集団とそれぞれの遺伝子発現を比較します。
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8名の未訓練参加者（女性4名、男性4名）の静脈血から、急性持久性運動の前後に免疫細胞を分離します。
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協力者と研究者
捜査官
- スタディチェア：Alexander Braunsperger, PhD candidate、Technical University Munich, Professorship of Exercise Biology, Am Olympacampus 11, 80809 Munich
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研究開始 (実際)
一次修了 (実際)
研究の完了 (実際)
試験登録日
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最初の投稿 (実際)
学習記録の更新
投稿された最後の更新 (実際)
QC基準を満たした最後の更新が送信されました
最終確認日
詳しくは
本研究に関する用語
追加の関連 MeSH 用語
その他の研究ID番号
- 2025-ExBat
- TRR333 (その他の助成金/資金番号：German Research Fondation, SFB)
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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
米国FDA規制機器製品の研究
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