オートファジーを促進する物質による睡眠障害の軽減 (SpSleep)
オートファジー増強剤による睡眠障害軽減：統合的アプローチ
この臨床試験は、認知症、特にアルツハイマー病による軽度認知障害（MCI）患者におけるリスク増加と関連する状態であるMCIを有する高齢者を対象に、スペルミジン補給が睡眠の質と記憶機能に及ぼす影響を調査します。 睡眠障害は認知機能低下に寄与する修正可能な因子として特定されており、睡眠構造を対象とする介入は、この低下を予防または遅延させる治療的潜在性を提供する可能性があります。
スペルミジンは、小麦胚芽や大豆などの食品に含まれる天然ポリアミンです。 これは、神経細胞の維持と機能に不可欠な細胞の分解とリサイクルプロセスであるオートファジーを誘導します。 動物研究では、スペルミジンが記憶能力を改善し、神経炎症を軽減し、ミトコンドリアの健康をサポートすることが示されています。 主観的認知機能低下またはMCIを有する個人を対象としたヒト試験の予備的知見は、スペルミジンの潜在的認知利益を示唆していますが、結果は明確ではなく、睡眠への影響は体系的に評価されていません。
この無作為化二重盲検プラセボ対照試験では、55歳から70歳のMCIを有する76名の参加者が、12週間にわたりスペルミジン（6 mg/日）またはプラセボのいずれかを受け取ります。 睡眠は、制御された実験室環境で一晩の脳波検査を用いて評価され、徐波睡眠や睡眠紡錘波活動などの測定に焦点が当てられます。 記憶能力は、介入前後に標準化された神経心理学的検査を用いて評価されます。 数値技能は、MCI患者と健康な対照群を比較するために、ベースラインでのみテストされます。
血液サンプルは、代謝指標、神経変性関連バイオマーカー、およびオートファジー関連タンパク質を定量化するために収集されます。 38名の認知機能が健康な個人からなる対照群は、補給を受けずに同等の睡眠および認知評価を受けます。
本研究の主目的は、スペルミジンが睡眠依存性記憶統合に及ぼす影響を特徴付け、老化と神経変性に関連する生物学的変化を特定することです。 結果は、認知症リスクを有する個人の認知機能を維持することを目的とした非薬理学的戦略の開発に役立つ可能性があります。
調査の概要
詳細な説明
軽度認知障害（MCI）は、加齢に伴う正常な範囲を超える、測定可能な認知機能の低下を特徴とするが、しばしばアルツハイマー病（AD）によるものであり、認知症の基準を満たさない臨床状態です。 ADまたは他の形態の認知症への進行の可能性が高まることと関連しています。 睡眠構造の乱れは、神経変性疾患の病態生理においてますます関与していると考えられており、睡眠関連メカニズムを対象とした早期介入は、さらなる認知機能の低下を遅らせるのに役立つ可能性があります。 この臨床試験では、MCIと診断された高齢者におけるスペルミジン補充が睡眠の質と睡眠依存性記憶固定化に及ぼす効果を評価します。
順応夜と、一晩の脳波（EEG）を用いた初期のベースライン睡眠評価の後、参加者はスペルミジングループまたはプラセボグループのいずれかに無作為に割り当てられます。 介入は、1日6 mgのスペルミジンの経口投与（2 mgのサシェット3つとして投与）からなり、12週間にわたって継続されます。 この試験は、無作為化二重盲検プラセボ対照デザインを採用しています。 外観と味が同一のプラセボサシェットには、微結晶性セルロースのみが含まれています。 12週間の補充期間後、参加者は2回目の一晩のEEG評価のために戻ってきます。
年齢と性別を一致させた健康な対照群（n=38）は、同等のベースライン評価を受けますが、いかなる介入も受けません。 これらのデータは、睡眠および認知パラメータの規範的参照値を提供します。
本研究の主目的は、一晩のポリソムノグラフィーを介して測定される、スペルミジンが睡眠構造に及ぼす影響を評価することであり、特に徐波睡眠と睡眠紡錘波活動（睡眠依存性記憶固定化と関連し、加齢および神経変性とともに減少することが知られているEEGマーカー）に焦点を当てます。 副次的評価項目には、記憶固定化の変化（宣言的記憶、手続き記憶、視空間記憶領域を対象とする一連の認知課題を用いて評価）、および数値能力（例：数字-文字-判断課題、ベルリン数値能力テストなどを用いてテスト）の変化が含まれます。 テストは各EEG夜の前後に行われ、一晩の固定化効果を評価します。 すべての参加者は、両方のEEG夜の前にアクティグラフを装着し、睡眠覚醒サイクルと身体活動をモニターします。
追加の生物学的エンドポイントとして、循環神経ペプチド、インスリン-グルコース恒常性、およびオートファジー関連バイオマーカーの変化を調べます。 血液サンプルは、各EEGセッション時および補充開始2週間後に採取されます。 生理学的評価には、経口ブドウ糖負荷試験、炎症マーカー（例：インターロイキン（IL）-6、腫瘍壊死因子（TNF-α））、神経保護因子（例：ニューロペプチドY、真核生物翻訳開始因子5A（eIF5A）のヒプシン化）、および代謝指標（例：空腹時インスリン、グルコース、脂質プロファイル）の測定が含まれます。
参加者は、併存する神経学的状態（例：既往の脳卒中、他の神経変性疾患）を持つ個人を除外し、脳形態を評価するために、3テスラMRIスキャナーを用いた構造的脳画像検査を受けます。 適格性は、臨床面接および神経心理学的評価を含む標準化された事前スクリーニング手順を通じて決定されます。
本研究には、55歳から70歳のMCI参加者76名が含まれ、スペルミジングループまたはプラセボグループ（各グループn=38）のいずれかに無作為に割り当てられます。 このサンプルサイズは、以前のパイロット結果と予想される離脱率に基づき、中程度から大きな効果量を検出するのに十分な統計的検出力を提供します。
本研究は、初期段階の認知機能低下を有する個人における、スペルミジン補充が神経生理学的および認知的アウトカムに及ぼす効果を調査することを目的としています。 結果は、加齢の文脈において脳の健康と認知機能を維持するための安全な栄養ベースの戦略としてスペルミジンを評価する、増え続ける証拠の一部に貢献することが期待されます。
研究の種類
入学 (推定)
段階
- 適用できない
連絡先と場所
研究連絡先
- 名前：Agnes Flöel, Prof. Dr.
- 電話番号：+49 (0)3834 86-6815
- メール：agnes.floeel@med.uni-greifswald.de
研究連絡先のバックアップ
- 名前：Silke M Wortha, Dr.
- 電話番号：+49 3834 86 - 6704
- メール：SilkeMaria.Wortha@med.uni-greifswald.de
研究場所
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Mecklenburg-Vorpommern
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Greifswald、Mecklenburg-Vorpommern、ドイツ、17475
- 募集
- Department of Neurology, University Medicine Greifswald
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コンタクト：
- Agnes Flöel, Prof. Dr.
- 電話番号：+49 (0)3834 86-6815
- メール：agnes.floeel@med.uni-greifswald.de
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参加基準
適格基準
就学可能な年齢
- 大人
- 高齢者
健康ボランティアの受け入れ
説明
包含基準（MCI患者）：
- 男性および女性
- 研究参加への書面による同意
- ネイティブレベルでのドイツ語能力
- 55歳から70歳までの年齢
軽度認知障害（MCI）は以下のように定義される：
- 患者、家族、または医療スタッフによって報告された認知能力の変化（すなわち、時間経過に伴う悪化の歴史的または観察された証拠）
- 記憶障害の客観的証拠（ウェクスラー論理記憶尺度（WMS-LM）で正常範囲より少なくとも1.0標準偏差（SD）低い）；他の認知領域も影響を受ける可能性がある（すなわち、健忘性MCIおよび健忘性＋MCI）
- 機能的独立性の保持
- 認知症ではない
除外基準（MCI患者）：
- インフォームドコンセントを提供できない患者
- サプリメントによるポリアミン摂取および/または対応する介入研究への参加
- 精神障害の診断・統計マニュアル第4版（DSM-IV）に基づく認知症
- 臨床的または神経心理学的検査手順を妨げるあらゆる状態
- 糖尿病
- 多嚢胞性卵巣症候群
- てんかんの兆候、局所性脳病変、または意識喪失または直後の受傷後混乱を伴う頭部外傷
- 既往の脳卒中
- 重度の未治療の医学的問題または不安定な医学的状態
- 現在の大うつ病エピソード
- 精神病性障害
- 双極性障害
- 現在または過去の物質乱用
- 他の神経変性疾患、例：パーキンソン病
- 血管性認知症
- アルコール乱用
- 過去3か月間および研究期間全体における介入研究への参加
- 睡眠障害
- 主に中枢神経系に影響を与える薬剤の服用（例：抗精神病薬、抗うつ薬、ベンゾジアゼピン、またはバレリアンなどの市販の睡眠誘発薬；抗認知症薬）
- 小麦胚芽、グルテン、またはヒスタミンに対する既知の不耐症またはアレルギー
包含基準（健康対照）：
- 男性および女性
- 研究参加への書面による同意
- ネイティブレベルでのドイツ語能力
- 55歳から70歳までの年齢
- 主観的認知障害を否定する
除外基準（健康対照）：
- インフォームドコンセントを提供できない被験者
- サプリメントによるポリアミン摂取および/または対応する介入研究への参加
- 精神障害の診断・統計マニュアル第4版（DSM-IV）に基づく認知症
- 上記の患者包含基準で定義された軽度認知障害（MCI）
- 臨床的または神経心理学的検査手順を妨げるあらゆる状態
- 糖尿病
- 多嚢胞性卵巣症候群
- てんかんの兆候、局所性脳病変、または意識喪失または直後の受傷後混乱を伴う頭部外傷
- 既往の脳卒中
- 重度の未治療の医学的問題または不安定な医学的状態
- 現在の大うつ病エピソード
- 精神病性障害
- 双極性障害
- 現在または過去の物質乱用
- 他の神経変性疾患、例：パーキンソン病
- 血管性認知症
- アルコール乱用
- 過去3か月間および研究期間全体における介入研究への参加
- 睡眠障害
- 主に中枢神経系に影響を与える薬剤の服用（例：抗精神病薬、抗うつ薬、ベンゾジアゼピン、またはバレリアンなどの市販の睡眠誘発薬；抗認知症薬）
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：基礎科学
- 割り当て：ランダム化
- 介入モデル：並列代入
- マスキング：ダブル
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：ダイエットサプリメント
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1日3回に分けた6 mgのスペルミジン補給
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介入なし：健康な高齢者対照群
ベースライン比較、健康な対照群は介入の一部ではありません
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プラセボコンパレーター：食事プラセボ
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1日3回に分けて6 mgのプラセボを補充（プラセボはマルトデキストリン、米抽出物微結晶セルロース混合物、クエン酸（無水）、酸化ケイ素（沈殿、E551）から構成されます）
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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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脳波（EEG）平均パワースペクトルにより測定された睡眠の質に対するスペルミジン補給の効果
時間枠：ベースライン、12週間後のフォローアップ
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個々の平均パワースペクトルが計算されます。 その後、以下のEEGバンドで平均パワーが計算されます：スローオシレーション（0.5-1 Hz）、ローデルタ（1-1.5 Hz）、デルタ（1-4 Hz）、シータ（4-8 Hz）、ベータ（15-25 Hz）。 スペルミジン効果については、ベースラインとフォローアップのEEGデータが相互に比較されます。 |
ベースライン、12週間後のフォローアップ
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脳波から評価された睡眠紡錘波数で測定される睡眠の質に対するスペルミジン補充の効果
時間枠：ベースライン、12週間後の追跡調査
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個々の平均パワースペクトルが計算されます。 その後、以下のEEGバンドで平均パワーが計算されます：遅い前頭紡錘波（8-12 Hz）、速い頭頂紡錘波（12-15 Hz）、そして遅い前頭および速い頭頂の離散紡錘波の数がカウントされます。 紡錘波検出は、先行研究から採用されたアルゴリズムに基づいて行われます。 スペルミジン効果については、ベースラインとフォローアップのEEGデータを相互に比較します。 |
ベースライン、12週間後の追跡調査
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脳波から評価された睡眠紡錘波パワーによって測定される睡眠の質に対するスペルミジン補給の効果
時間枠：ベースライン、12週間フォローアップ
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個々の平均パワースペクトルが計算されます。 その後、以下のEEGバンドで平均パワーが計算されます：低速前頭紡錘波（8-12 Hz）、高速頭頂紡錘波（12-15 Hz）。 紡錘波パワーは、紡錘波活動のさらなる尺度として分析されます。 紡錘波検出は、先行研究から採用されたアルゴリズムに基づいて実行されます。 スペルミジン効果については、ベースラインと追跡調査のEEGデータを相互に比較します。 |
ベースライン、12週間フォローアップ
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Effects of spermidine supplementation on sleep-related alertness as measured by computer-based task
時間枠：baseline, 12-week follow-up
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The alertness task is trained at adaptation night and assessed at baseline and follow-up before and after sleep. It comprises two runs without and two runs with a prior warning tone. For the spermidine effect, baseline and follow-up task performances of SCD and MCI participants are compared with each other. Task performance is measured by speed (in ms) and hit/false or miss. |
baseline, 12-week follow-up
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Effects of spermidine supplementation on sleep-related visual-spatial memory as measured by computer-based task
時間枠：baseline, 12-week follow-up
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The visual-spatial memory task is trained at adaptation night and assessed at baseline and follow-up before and after sleep. After an encoding phase consisting of 60 objects (e.g., photo of a band-aid) placed in front of a background (e.g., photo of a treatment room in a doctor's office), a retrieval phase follows directly after encoding in the evening before bedtime, in which 30 randomly selected images from the total of 60 are tested. Participants should memorize the position of the object placed in front of the background and select the correct position by pressing a button. In the next morning, the remaining 30 images are tested in a recall phase. Task performance is measured by speed (in ms) and hit/false or miss. For the spermidine effect, baseline and follow-up task performances of SCD and MCI participants are compared with each other. |
baseline, 12-week follow-up
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Effects of spermidine supplementation on sleep-related verbal memory as measured by computer-based task
時間枠：baseline, 12-week follow-up
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The verbal memory task is trained at adaptation night and assessed at baseline and follow-up before and after sleep. After an encoding phase consisting of 44 word pairs, a retrieval phase follows directly after encoding in the evening before bedtime, in which all word pairs are tested in randomized order. The next morning, all word pairs are tested in a recall phase. Task performance is measured by hit/false or miss. For the spermidine effect, baseline and follow-up task performances of SCD and MCI participants are compared with each other. |
baseline, 12-week follow-up
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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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Differences in autophagy-related blood markers pre and post spermidine intervention in SCD and MCI as measured by polyamine concentration
時間枠：baseline, 2 weeks after baseline, 12-week follow-up
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concentration in nmol / mg Protein assessed via Peripheral Blood Mononuclear Cells (PBMCs)
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baseline, 2 weeks after baseline, 12-week follow-up
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Differences in sleep quality between SCD or MCI and healthy controls (HC) as measured by electroencephalography (EEG) mean power spectra
時間枠：baseline data
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Individual mean power spectra are calculated. Subsequently, the mean power is calculated in the following EEG bands: slow oscillations (0.5-1 Hz), low delta (1-1.5 Hz), delta (1-4 Hz), theta (4-8 Hz), and beta (15-25 Hz). The differences between SCD / MCI and healthy controls are assessed from baseline EEG data. |
baseline data
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Differences in sleep quality between SCD or MCI and healthy controls (HC) as measured by sleep spindle count assessed from EEG
時間枠：baseline data
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Individual mean power spectra are calculated. Subsequently, the mean power is calculated in the following EEG bands: slow frontal spindle (8-12 Hz), fast parietal spindle (12-15 Hz), and the number of slow frontal and fast parietal discrete spindles are counted. Spindle detection is performed based on an algorithm adopted from previous studies. The differences between SCD / MCI and healthy controls are assessed from baseline EEG data. |
baseline data
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Differences in sleep quality between SCD or MCI and healthy controls (HC) as measured by sleep spindle power assessed from EEG
時間枠：baseline data
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Individual mean power spectra are calculated. Subsequently, the mean power is calculated in the following EEG bands: slow frontal spindle (8-12 Hz), fast parietal spindle (12-15 Hz). Spindle power is analyzed as a further measure of spindle activity. Spindle detection is performed based on an algorithm adopted from previous studies. The differences between SCD / MCI and healthy controls are assessed from baseline EEG data. |
baseline data
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Differences in autophagy-related blood markers pre and post spermidine intervention in SCD or MCI as measured by eIF5A hypusination
時間枠：baseline, 2 weeks after baseline, 12-week follow-up
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assessed via Hypusinated eIF5A levels (Western Blot) from Peripheral Blood Mononuclear Cells (PBMCs)
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baseline, 2 weeks after baseline, 12-week follow-up
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Differences in neuropeptide Y blood levels pre and post spermidine intervention in SCD or MCI
時間枠：baseline, 12-week follow-up
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Neuropeptide Y blood levels in pg/ml analyzed from serum blood sample
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baseline, 12-week follow-up
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Differences in sleep-related alertness between SCD or MCI participants and healthy controls as measured by computer-based task
時間枠：baseline
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The alertness task is trained at adaptation night and assessed at baseline and follow-up before and after sleep. It comprises two runs without and two runs with a prior warning tone. The differences between SCD / MCI and healthy controls are assessed from baseline task data. Task performance is measured by speed (in ms) and hit/false or miss. |
baseline
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Differences in sleep-related visual-spatial memory between SCD or MCI participants and healthy controls as measured by computer-based task
時間枠：baseline
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The visual-spatial memory task is trained at adaptation night and assessed at baseline and follow-up before and after sleep. After an encoding phase consisting of 60 objects (e.g., photo of a band-aid) placed in front of a background (e.g., photo of a treatment room in a doctor's office), a retrieval phase follows directly after encoding in the evening before bedtime, in which 30 randomly selected images from the total of 60 are tested. Participants should memorize the position of the object placed in front of the background and select the correct position by pressing a button. In the next morning, the remaining 30 images are tested in a recall phase. Task performance is measured by speed (in ms) and hit/false or miss. The differences between SCD / MCI and healthy controls are assessed from baseline task data. |
baseline
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Differences in sleep-related verbal memory between SCD or MCI participants and healthy controls as measured by computer-based task
時間枠：baseline
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The verbal memory task is trained at adaptation night and assessed at baseline and follow-up before and after sleep. After an encoding phase consisting of 44 word pairs, a retrieval phase follows directly after encoding in the evening before bedtime, in which all word pairs are tested in randomized order. The next morning, all word pairs are tested in a recall phase. Task performance is measured by hit/false or miss. The differences between SCD / MCI and healthy controls are assessed from baseline task data. |
baseline
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Differences in neuropeptide Y blood levels between SCD or MCI and healthy controls
時間枠：baseline data
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blood levels in pg/ml analyzed from serum blood sample
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baseline data
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Differences in autophagy-related blood markers between SCD or MCI and healthy controls as measured by polyamine concentration
時間枠：baseline data
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concentration in nmol / mg Protein assessed via Peripheral Blood Mononuclear Cells (PBMCs)
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baseline data
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Differences in autophagy-related blood markers between SCD or MCI and healthy controls as measured by eIF5A hypusination
時間枠：baseline data
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assessed via Hypusinated eIF5A levels (Western Blot) from Peripheral Blood Mononuclear Cells (PBMCs)
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baseline data
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Differences in numerical skills between SCD or MCI patients and healthy controls as measured by lexical decision task
時間枠：assessed at baseline only
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Participants complete a computer-based lexical decision task, in which a row of six symbols is presented after a fixation cross.
Depending on the condition, the test subjects must decide by pressing a key on the keyboard whether the row presented contains a letter (e.g., condition 1) or a digit (e.g., condition 2).
Each condition consists of two blocks.
After the first block, there is a short pause before the second block starts.
The condition (digit or letter) with which the trial starts is randomized for each test subject.
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assessed at baseline only
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Differences in numerical skills between SCD or MCI participants and healthy controls as measured by Berlin Numeracy Test
時間枠：assessed at baseline only
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The Berlin Numeracy Test contains 4 short, text-based questions testing statistical numeracy and risk literacy, requiring Bayesian inference for problems like understanding probabilities in health concerns (e.g., poisonous mushrooms) or lotteries, often presenting data in relative/absolute numbers and asking for probability estimates.
Correct answers scored for a total of 0-4 points.
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assessed at baseline only
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協力者と研究者
出版物と役立つリンク
一般刊行物
- Marshall L, Helgadottir H, Molle M, Born J. Boosting slow oscillations during sleep potentiates memory. Nature. 2006 Nov 30;444(7119):610-3. doi: 10.1038/nature05278. Epub 2006 Nov 5.
- Minois N, Carmona-Gutierrez D, Madeo F. Polyamines in aging and disease. Aging (Albany NY). 2011 Aug;3(8):716-32. doi: 10.18632/aging.100361.
- Gupta VK, Pech U, Bhukel A, Fulterer A, Ender A, Mauermann SF, Andlauer TF, Antwi-Adjei E, Beuschel C, Thriene K, Maglione M, Quentin C, Bushow R, Schwarzel M, Mielke T, Madeo F, Dengjel J, Fiala A, Sigrist SJ. Spermidine Suppresses Age-Associated Memory Impairment by Preventing Adverse Increase of Presynaptic Active Zone Size and Release. PLoS Biol. 2016 Sep 29;14(9):e1002563. doi: 10.1371/journal.pbio.1002563. eCollection 2016 Sep.
- Madeo F, Eisenberg T, Pietrocola F, Kroemer G. Spermidine in health and disease. Science. 2018 Jan 26;359(6374):eaan2788. doi: 10.1126/science.aan2788.
研究記録日
主要日程の研究
研究開始 (実際)
一次修了 (推定)
研究の完了 (推定)
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
本研究に関する用語
その他の研究ID番号
- Autophagy and Sleep
- 508402643 (その他の助成金/資金番号：Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG))
個々の参加者データ (IPD) の計画
個々の参加者データ (IPD) を共有する予定はありますか?
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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