メタ・シフト研究:代謝シフトがヒト免疫代謝をどう形成するか - 断食試験 (Meta-SHIFT)
「メタ・シフト研究:代謝シフトがヒト免疫代謝を形成する方法 - 断食試験」
断食中、身体は炭水化物の使用から脂肪への依存を主なエネルギー源として移行します。 このプロセスは「代謝シフト」として知られています。 脂肪組織は、蓄積された脂肪を脂肪酸に分解し、血流中に放出して全身の臓器に輸送することで、このエネルギー供給を助けます。 脂肪酸に加えて、血液中の多くの他の物質(代謝産物など)も断食中に変化し、正常な身体機能の維持を助けます。
免疫細胞も血液中を循環し、感染症やがんなどの病気から身体を保護する重要な役割を果たしています。 しかし、断食中の代謝シフトが免疫細胞の機能にどのように影響するかは、まだ十分に理解されていません。 この研究の目的は、24時間の断食が免疫細胞の代謝と機能にどのように影響するかを調査することです。
調査の概要
詳細な説明
背景:断食は代謝と免疫機能の変化を引き起こします。 しかし、これらのプロセス間の具体的な生物学的関連性は完全には理解されていません。 断食が免疫細胞にどのように影響するかを研究することで、本試験は代謝と免疫機能の双方向関係を明らかにすることを目的としています。
目的:主目的は、健康な成人における末梢血単核細胞(PBMCs)として知られる免疫細胞に対する断食の影響を調査することです。 本試験では、これらの細胞の4つの主要な特徴を検討します:
- 基礎PBMCエネルギー代謝の変化;
- 活性化PBMCエネルギー代謝の変化;
- 活性化PBMCsの炎症誘発能の変化;および
- PBMCサブセットの存在量の変化。
副次目的は、1)断食がPBMC遺伝子発現(全ゲノム単一細胞トランスクリプトーム)および血液代謝産物にどのように影響するかを研究すること、2)代謝産物の変化と免疫細胞機能および遺伝子発現の変化との関係を特定すること、および3)断食誘発性遺伝子発現の変化が再摂食によってどのように影響を受けるかを調査することです。 さらに、探索的目的として、断食が皮下脂肪組織に存在する免疫細胞集団にどのように影響するかを明らかにします。
試験デザイン:Meta-SHIFT試験は、同じ被験者を食事摂取後2時間(摂食状態または「ベースライン」)とベースライン後24時間(断食状態または「24時間」)で比較することにより、断食の効果を調査する単一アーム介入試験です。 参加者は自身の対照として機能します。
試験対象集団:本試験には、18歳から40歳の健康な成人28名が含まれます。これらの被験者は、体格指数(BMI)が18.5-24.9 kg/m2であり、慢性疾患を有しません。
介入:断食介入前夜、研究参加者は標準化された夕食を摂取します(自由摂取)。 翌朝、ベースラインの2時間前に、参加者は標準化された朝食シェイク(基礎代謝率に合わせてエネルギー調整)を受け取り、その後26時間の断食期間に入ります。 断食期間中、研究参加者は、試験担当者が提供する水と無糖茶を除き、飲食を許可されません。これらは自由に摂取できます。 標準化されたシェイク摂取後2時間で、参加者は「摂食状態」にあると見なされ、これがベースラインと定義されます。 ベースライン時に、最初の血液サンプル(および任意の脂肪組織生検)が採取されます。 ベースライン後24時間で、参加者は「断食状態」にあると見なされ、2回目の血液サンプル(および任意の脂肪組織生検)が採取されます。 サンプリングポイント間の24時間の期間は、概日リズムが結果指標に及ぼす影響を防ぐために選択されます。 さらに、断食後の食物再導入の影響(再摂食状態)が検討されます。 再摂食状態は、断食状態を終了する2回目の標準化された朝食シェイク摂取後2時間と定義され、これはベースライン後26時間です。 26時間後に、3回目の血液サンプルが収集されます。
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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New York
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Ithaca、New York、アメリカ、14853
- Human Metabolic Research Unit, Division of Nutritional Sciences. Cornell University
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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
参加基準:
- 見た目が健康である
- 募集時に年齢が18歳から40歳である
- BMIが18.5以上24.9 kg/m2以下である
- 3日間の介入期間中のすべての研究活動に参加する意思がある
- インフォームド・コンセントに署名している
除外基準:
- 研究結果に影響を与える可能性のある慢性疾患(例:心血管疾患、がん、1型または2型糖尿病、肝疾患、肺疾患、腎疾患、炎症性腸疾患、甲状腺疾患、ロングCOVID、PASC)と診断されている
- 出血性疾患(例:血友病A/B、フォン・ヴィレブランド病、血小板減少症)、現在の貧血、または現在の抗凝固剤または抗血小板剤の使用(例:ワルファリン、ヘパリン)
- 過去1か月以内の急性または慢性感染症または発熱
- 過去2か月以内の抗生物質の使用
- 避妊薬を除く処方薬(GLP-1作動薬を含む)の使用
- 過去3か月以内の娯楽薬物の使用
- 不安定な体重(過去3か月以内に総体重の5%以上の増減)
- 研究開始前1か月以内の制限食(例:ケトジェニックダイエットや減量食)の遵守
- 過去1週間以内に16時間以上の断食
- 摂食障害の既往歴(例:神経性無食欲症、神経性大食症、過食性障害)
- 標準化された食事および/またはシェイクの1つ以上の成分(例:牛乳、小麦、大豆)に対するアレルギー
- 過去1か月間の平均アルコール摂取量が1日1回以上または週7回以上
- タバコ喫煙者またはニコチン製品の定期的な使用
- 研究開始2か月前から研究終了までの間に献血をした、またはする予定がある
- 妊娠中または授乳中である
- 本研究期間中に他の生物医学研究に参加している
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:なし
- 介入モデル:単一グループの割り当て
- 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:絶食
26時間断食
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標準化された朝食(エネルギー量は個人の基礎代謝率に合わせて調整)を摂取した後、参加者は26時間の断食(水のみ)を行い、その後2回目の標準化された朝食を摂取します。
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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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PBMCのエネルギー代謝の変化。
時間枠:ベースライン、24時間
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フローサイトメトリーに基づくCENCAT法により測定された、24時間時点でのベースラインからのPBMCグルコース依存性(%)およびミトコンドリア依存性(%)の変化。
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ベースライン、24時間
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活性化PBMCのエネルギー代謝の変化。
時間枠:ベースライン、24時間
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ベースラインからの変化:活性化PBMCのグルコース依存性(%)およびミトコンドリア依存性(%)を、フローサイトメトリーに基づくCENCAT法により24時間で測定。
PBMCは、LPSまたはTransActを用いてin vitroで2時間活性化される。
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ベースライン、24時間
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活性化PBMCの炎症誘発能の変化。
時間枠:ベースライン、24時間
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フローサイトメトリー法に基づく細胞内サイトカイン染色により測定した、24時間後のベースラインからの活性化PBMCサイトカイン陽性細胞(%)および相対的細胞サイトカイン量(蛍光強度)の変化。
PBMCsはLPSまたはTransActを用いて2時間in vitroで活性化される。
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ベースライン、24時間
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PBMCサブセットの豊富さの変化。
時間枠:ベースライン、24時間
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血液学分析装置を用いて評価した、ベースラインからの末梢血単核球サブセット数の変化。
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ベースライン、24時間
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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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PBMCトランスクリプトームの変化。
時間枠:ベースライン、24時間
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24時間後のPBMCにおける全ゲノム単一細胞RNA発現のベースラインからの変化。
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ベースライン、24時間
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血漿代謝産物プロファイルの変化。
時間枠:ベースライン、24時間
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24時間後のベースラインからの血漿代謝物レベルの変化。
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ベースライン、24時間
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PBMC RNA発現の変化。
時間枠:ベースライン、24時間、26時間
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ベースラインからの変化と、26時間目におけるPBMC内の同定された絶食標的遺伝子の24時間RNA発現。
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ベースライン、24時間、26時間
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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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皮下脂肪組織免疫細胞トランスクリプトームの変化。
時間枠:ベースライン、24時間
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24時間後の皮下脂肪組織免疫細胞における全ゲノム単一細胞RNA発現のベースラインからの変化。
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ベースライン、24時間
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協力者と研究者
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捜査官
- 主任研究者:Sander Kersten, Ph.D.、Cornell University
出版物と役立つリンク
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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