メトホルミンと糖尿病前症における分子的加齢
北インドの前糖尿病患者におけるメトホルミン治療が老化のサロゲートマーカー(白血球テロメア長およびテロメラーゼ活性)、長寿遺伝子発現(サーチュイン1、p66Shc、p53、哺乳類ラパマイシン標的タンパク質)に及ぼす影響:ランダム化比較試験
2型糖尿病(T2DM)の発生率と有病率は、世界的に増加しています。 成人人口における糖尿病の世界的な有病率は、1980年以降ほぼ倍増し、4.7%から8.5%に上昇しました。 アジア系インド人は、すべての主要な民族グループの中で、前糖尿病(10.3%)および2型糖尿病(T2DM)(8.8%)の発生率が最も高いグループの一つであり、この集団では前糖尿病から糖尿病への転換がより急速に起こります。
メトホルミンは、前糖尿病から顕性糖尿病への進行を効果的に予防することが示されています。 さらに、メトホルミンは、mTORによって駆動される抗老化経路を通じて、動物モデルにおける寿命を延長します。 メトホルミンはまた、代謝と寿命に関与する脱アセチル化酵素であるSirtuin-1(SIRT1)の発現を直接刺激することで、内皮細胞を高血糖損傷から保護することが示されています。これは、SIRT1の下流ターゲットであるFoxO1およびp53/p21を調節することによって行われます。 重要な点として、SIRT1と哺乳類ラパマイシン標的タンパク質(mTOR)は、細胞代謝と寿命プログラムを結びつけるネットワークを形成しています。
メトホルミンと寿命の関係を調査した研究は、1つしかありません。 以前の研究では、イタリアの前糖尿病被験者(n=38)を対象に、メトホルミン1500mg/日(n=19)またはプラセボ(n=19)を2か月間投与する単盲検ランダム化プラセボ対照試験が実施されました。 彼らは、メトホルミンの使用が、インスリン感受性と代謝パラメータ、SIRT1遺伝子/タンパク質発現、およびSIRT1プロモーターのクロマチンアクセシビリティを有意に増加させることを実証しました。 また、メトホルミンの使用がmTOR遺伝子発現を増加させると同時にp70S6Kリン酸化を減少させ、血漿N-グリカンプロファイルを変化させることも実証しました。 これらの著者は、前糖尿病の個体において、メトホルミンが動物モデルで寿命を調節することが示されているエフェクター経路を改善すると結論付けました。
研究者らは最近、北インドの前糖尿病女性797名(うち492名が肥満)を対象に研究を行いました。 この研究で、研究者らは、年齢、肥満、および皮下脂肪(主に体幹部)が、白血球テロメア短縮の主な原因であると報告しました。 アジア系インド人集団において、メトホルミンが老化関連遺伝子および老化のサロゲートマーカーにどのように影響するかは、まだ不明です。
この臨床試験は、前糖尿病の状況において、メトホルミン治療が老化のサロゲートマーカー(白血球テロメア長およびテロメラーゼ活性)に及ぼす効果を評価することを目的としています。 前糖尿病被験者において、6か月間のメトホルミン治療とプラセボを比較することを意図しています。 我々は、老化のサロゲートマーカー(白血球テロメア長およびテロメラーゼ活性)および長寿遺伝子SIRT1、p66Shc、p53、mTORの末梢血単核球(PBMC)における発現を、メトホルミン治療6か月前後に評価します。
調査の概要
詳細な説明
研究方法とアウトカム指標:
- 臨床経歴と検査:臨床経歴および血圧。
- 体格指数(BMI):BMIは、体重(kg)/身長(m2)の式を用いて算出されます。
- 人体計測評価:すべての周囲長(ウエスト、ヒップ、大腿中央、上腕中央、首)および皮下脂肪厚(上腕二頭筋、上腕三頭筋、前腋窩、肩甲骨下、腸骨稜上、側胸部、大腿)の測定を行います。すべての測定は、同じ位置と条件下で3回繰り返されます。
体組成:体組成は、多周波生体電気インピーダンス法(MF-BIA; InBody 770, Cerritos, CA, USA)を用いて測定されます。 訪問2(90日目) 訪問3(180日目) 遵守状況確認 糖尿病前症被験者(BMI>25kg/m2)の登録(n=112) 検査:空腹時血糖、耐糖能異常(75g経口ブドウ糖負荷後2時間値)、HbA1c グループI:メトホルミン群(n=56) グループII:プラセボ群(n=56) 最終分析 測定項目は訪問1と同様 ベースライン検査:臨床・食事プロファイル、血圧、人体計測評価[体格指数、周囲長(ウエスト、ヒップ、大腿中央、上腕中央、首)、皮下脂肪厚(上腕二頭筋、上腕三頭筋、肩甲骨下、腸骨稜上、大腿、側胸部、下腿)]、体脂肪、握力、血糖・脂質プロファイルその他の代謝パラメータ、空腹時血清インスリン、C-ペプチドおよびHOMA-IR、白血球テロメラーゼ長およびテロメラーゼ活性、ならびにSIRT1、mTOR、p53、p66Shc遺伝子の発現解析。
無作為割り付け: 訪問1(0日目) スクリーニング 食事および運動(2週間の導入期間) 5
- 握力:握力は、Jamarアナログ握力計を用いて測定されます。被験者は座位で、肘を体側につけ90度に屈曲し、手首は中間位とし、握力計のハンドル位置II、握力計の下に支持を設けて測定します。
- 生化学的測定:血液サンプルは12時間の絶食後(前3日間は通常食摂取)に採取されます。75g経口ブドウ糖負荷試験(OGTT)を実施します。血液サンプルは以下の項目について分析されます:血糖、A1C、脂質、空腹時インスリン、C-ペプチド、ホメオスタシスモデル評価(HOMA)-インスリン抵抗性(IR)、HOMA-β(β%)および血清グルカゴンレベル。
- DNA抽出および定量:DNAは、QIAamp DNA抽出キット(Qiagen, Hilden, Germany)を用いて末梢血単核細胞から分離され、-20℃で将来の実験のために保存されます。DNA抽出後、DNAサンプルは定量され、50 ng/μLに希釈されます。DNAの濃度と品質は、ナノドロップ(Nanodrop Technologies, Wilmington, NC, USA)を用いて測定され、分析に含まれるサンプルはすべて吸光度比A260/A280>1.8とします。h) 白血球テロメア長の測定:LTLは、テロメア反復配列コピー数(T)と基準となる単一コピー遺伝子コピー数(S)を比較する定量的ポリメラーゼ連鎖反応(qPCR)ベースの技術を用いて解析されます。各サンプルのテロメア長は、テロメア対単一コピー遺伝子比(T/S比)を用いて推定され、ΔCt[Ct(テロメア)/Ct(単一遺伝子)]の計算を行います。各サンプル(x)のT/S比は、基準サンプルの平均T/S比に正規化されます[2-(ΔCtx - ΔCtr)= 2-ΔΔCt]。この基準サンプルは、標準曲線の作成において、参照サンプルおよび検証サンプルの両方として使用されます。
i) リアルタイムPCRによる遺伝子発現解析:全RNAは、RNeasy Mini Kit(QIAGEN)を用いて抽出され、cDNAはiScript cDNA合成キット(Bio-Rad, USA)を用いて合成されます。Q-PCRアッセイは、サーマルサイクラー(iCycler iQ5, Bio-Rad, Hercules, CA)で実施されます。Sirt1、p66Shc、p53、およびmTORのプライマーは、GenBankデータベースに由来する配列から、Primer 3(Whitehead Institute, Massachusetts, USA)およびOperon's Oligoソフトウェア(Operon, California, USA)を用いて設計し、Eurofins MWG(Ebersberg, Germany)から購入します。比較しきい値サイクル法(ΔΔCq)を用いて、群間のしきい値サイクル値の差を比較し、遺伝子発現の相対的変化倍率を求めます。
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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National Capital Territory of Delhi
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New Delhi、National Capital Territory of Delhi、インド、110048
- Anoop misra
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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:
年齢:30歳から60歳までの男女両方(男性および女性)
前糖尿病の診断、定義は以下の通り:
空腹時血糖異常(IFG):空腹時血漿グルコース100-125 mg/dL および/または 耐糖能異常(IGT):75g経口ブドウ糖負荷試験(OGTT)後の2時間血漿グルコース140-199 mg/dL
耐糖能異常(IGT)は必須です(つまり、IFGが存在する場合でも、すべての参加者はIGTを持たなければなりません)
除外基準:
1型糖尿病 2型糖尿病 妊娠中または授乳中 薬物投与後の低血糖(血糖値<70 mg/dL) 急性または慢性炎症性疾患 免疫学的疾患(例:自己免疫疾患) 臓器移植の既往歴 現在または最近のステロイド療法 管理不良の高血圧 メトホルミンに対する既知のアレルギーまたは不耐性 過去3か月以内の大手術または心血管イベント(例:心筋梗塞、脳卒中)
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:トリプル
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:6か月間のプラセボ
2週間の食事と運動の導入期間の後、被験者は、メトホルミン(食後1日2回500mg)またはマッチングプラセボのいずれかを6か月間投与されるように無作為化されます。
すべての参加者は、血糖測定器を使用して、毎月自宅で空腹時および食後(朝食後、昼食後、夕食後)の血糖値をモニタリングします。
両グループは、錠剤の服用と服用漏れを記録する毎日の日記を維持します。
各来院時に3か月分の薬剤が提供され、残りの錠剤を数えて服薬遵守状況を評価します。
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独立した統計学者が無制限スキームを用いて、コンピューター生成の無作為化シーケンスを作成します。割り当ては、研究事務所以外のスタッフが保管する通し番号付きの封緘された不透明封筒で隠蔽されます。 2週間の食事・運動導入期間の後、被験者はメトホルミン(500mgを1日2回)またはプラセボを6か月間投与されるように無作為化されます。参加者は月に1回、自宅で空腹時および食後血糖値をモニタリングします。服薬遵守は、毎日の日記と3か月ごとの診察時の錠剤カウントを通じて追跡されます。 遵守率(目標≧85%)は、隔週の電話連絡(都市部)、医療従事者による隔月の家庭訪問(農村部)、および3か月ごとの動機付けセッションを通じて維持されます。
他の名前:
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実験的:メトホルミン治療が白血球テロメア長に及ぼす影響
qPCRによるT/S比の分析。
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独立した統計学者が無制限スキームを用いて、コンピューター生成の無作為化シーケンスを作成します。割り当ては、研究事務所以外のスタッフが保管する通し番号付きの封緘された不透明封筒で隠蔽されます。 2週間の食事・運動導入期間の後、被験者はメトホルミン(500mgを1日2回)またはプラセボを6か月間投与されるように無作為化されます。参加者は月に1回、自宅で空腹時および食後血糖値をモニタリングします。服薬遵守は、毎日の日記と3か月ごとの診察時の錠剤カウントを通じて追跡されます。 遵守率(目標≧85%)は、隔週の電話連絡(都市部)、医療従事者による隔月の家庭訪問(農村部)、および3か月ごとの動機付けセッションを通じて維持されます。
他の名前:
qPCRによるT/S比の分析。
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実験的:メトホルミン治療がテロメラーゼ活性に及ぼす影響を評価する
テロメラーゼ活性はELISA法で測定されました
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独立した統計学者が無制限スキームを用いて、コンピューター生成の無作為化シーケンスを作成します。割り当ては、研究事務所以外のスタッフが保管する通し番号付きの封緘された不透明封筒で隠蔽されます。 2週間の食事・運動導入期間の後、被験者はメトホルミン(500mgを1日2回)またはプラセボを6か月間投与されるように無作為化されます。参加者は月に1回、自宅で空腹時および食後血糖値をモニタリングします。服薬遵守は、毎日の日記と3か月ごとの診察時の錠剤カウントを通じて追跡されます。 遵守率(目標≧85%)は、隔週の電話連絡(都市部)、医療従事者による隔月の家庭訪問(農村部)、および3か月ごとの動機付けセッションを通じて維持されます。
他の名前:
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実験的:長寿遺伝子SIRT1、p66Shc、p53およびmTORの発現
研究者らは、メトホルミン治療6か月前後の末梢血単核球(PBMC)において、長寿遺伝子SIRT1、p66Shc、p53、mTORの発現を評価した。
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独立した統計学者が無制限スキームを用いて、コンピューター生成の無作為化シーケンスを作成します。割り当ては、研究事務所以外のスタッフが保管する通し番号付きの封緘された不透明封筒で隠蔽されます。 2週間の食事・運動導入期間の後、被験者はメトホルミン(500mgを1日2回)またはプラセボを6か月間投与されるように無作為化されます。参加者は月に1回、自宅で空腹時および食後血糖値をモニタリングします。服薬遵守は、毎日の日記と3か月ごとの診察時の錠剤カウントを通じて追跡されます。 遵守率(目標≧85%)は、隔週の電話連絡(都市部)、医療従事者による隔月の家庭訪問(農村部)、および3か月ごとの動機付けセッションを通じて維持されます。
他の名前:
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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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白血球テロメラーゼ長
時間枠:06ヶ月
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白血球テロメア長測定: LTLは定量的ポリメラーゼ連鎖反応(qPCR)を用いて解析され、テロメア反復配列コピー数(T)と参照単一コピー遺伝子(S)を比較しました。
遺伝子発現の相対的倍数変化は、比較的閾値サイクル法(ΔΔCq)を用いて、グループ間の閾値サイクル値の差を比較することによって決定されます。
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06ヶ月
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テロメラーゼ活性
時間枠:06ヶ月
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テロメラーゼ活性はELISA法で測定されました
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06ヶ月
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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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長寿遺伝子SIRT1、p66Shc、p53およびmTORの発現
時間枠:6か月
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Total RNAはRNeasy Mini Kit(QIAGEN)を用いて抽出し、cDNAはiScript cDNA合成キット(Bio-Rad、USA)で合成されます。
Q-PCRアッセイはThermal Cycler(iCycler iQ5、Bio-Rad、Hercules、CA)で実施されます。
Sirt1、p66Shc、p53、およびmTORのプライマーは、GenBankデータベースの配列からPrimer 3(Whitehead Institute、Massachusetts、USA)とOperon's Oligoソフトウェア(Operon、California、USA)を使用して設計し、Eurofins MWG(Ebersberg、Germany)から購入します。
グループ間の閾値サイクル値の差を比較する比較閾値サイクル法(ΔΔCq)を用いて、遺伝子発現の相対的倍数変化を算出します。
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6か月
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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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体重
時間枠:06ヶ月
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体重は標準的な体重計で測定されました
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06ヶ月
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身長
時間枠:06ヶ月
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身長は標準的な身長測定器で測定されました
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06ヶ月
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ボディマス指数
時間枠:6か月
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体重をキログラム(kg)で身長のメートル(m)の2乗で割った値で算出されるBMI。
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6か月
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周囲長
時間枠:06か月
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周囲径(ウエスト、ヒップ、太腿中央、上腕中央、首)は、柔軟性があり伸縮しない巻尺で測定されました
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06か月
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皮脂厚
時間枠:06ヶ月
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スキンフォールド(上腕二頭筋、上腕三頭筋、肩甲骨下、腸骨稜上、大腿部、側胸部、ふくらはぎ)は、スキンフォールドキャリパーを用いて測定されました
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06ヶ月
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体組成
時間枠:6か月
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MF-BIA(InBody 770、カリフォルニア州、米国)により測定。
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6か月
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握力筋力
時間枠:6ヶ月
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肘を曲げた状態でJamar Dynamometerを使用して評価しました。
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6ヶ月
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空腹時および75g OGTT
時間枠:6か月
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血液サンプルは、75g OGTTのために12時間の絶食後に採取され、グルコースを分析した
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6か月
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HAB1C
時間枠:06ヶ月
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A1Cは標準的な研究室で行われました
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06ヶ月
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脂質
時間枠:06ヶ月
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脂質はRANDOXキットで測定されました
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06ヶ月
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インスリン
時間枠:06ヶ月
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ELISAキットによる血清インスリン測定
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06ヶ月
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C-ペプチド
時間枠:06ヶ月
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ELISAキットによるC-ペプチド測定
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06ヶ月
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協力者と研究者
研究記録日
主要日程の研究
研究開始 (実際)
一次修了 (実際)
研究の完了 (実際)
試験登録日
最初に提出
QC基準を満たした最初の提出物
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
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