갈로탄닌이 비만 환자의 장내 미생물군집과 염증 표지자에 미치는 영향.
비만에서 탄닌-프로바이오틱 상호작용이 미생물 구성 및 염증성 결과에 미치는 영향 탐구
이 임상시험의 목표는 갈로타닌이 풍부한 망고가 비만한 개인의 염증 표지자에 대한 in vitro 영향을 어떻게 감소시킬 수 있는지 이해하는 것입니다. 이 연구는 또한 갈로타닌이 장 내 미생물 군집에서 어떻게 대사되는지 탐구할 것입니다. 연구가 답하고자 하는 주요 질문은 다음과 같습니다:
- 망고에서 추출한 갈로타닌 추출물과 Lactiplantibacillus pentosus 보충이 비만한 개인의 염증 생체 표지자에 미치는 영향은 무엇인가?
- 갈로타닌과 L. pentosus의 조합이 각각의 개별적 개입과 비교하여 비만 및 염증과 관련된 특정 미생물 분류군을 조절하는 데 있어 시너지 효과를 나타내는가?
- 비만한 개인들 사이의 유전적 변이가 갈로타닌을 대사하는 능력에 기여하는가? 연구자들은 비만한 개인이 제공한 샘플(대변)에 대한 망고 주스의 갈로타닌 추출물, 갈로타닌이 풍부한 추출물과 L. pentosus 프로바이오틱 보충제의 조합의 효과를 정상 체중 대조군이 제공한 샘플과 비교하여 갈로타닌과 갈로타닌 + 프로바이오틱 보충이 비만에서 염증을 감소시키는지 확인할 것입니다.
참가자는
4개의 치료 그룹으로 나뉩니다
- 망고 주스만
- 망고 + L. pentosus
- L. pentosus만
- 대조군(정상 체중 개인)
- 연구 중 한 번(1주차) 샘플 수집 장소를 방문합니다
연구 개요
상태
상태
정황
정황
개입 / 치료
개입 / 치료
상세 설명
서론 배경 비만은 심각하고 흔하며 비용이 많이 드는 만성 질환으로, 질병통제예방센터의 보고에 따르면 미국 성인 5명 중 2명 이상이 비만으로 생활하고 있습니다. 미국의 비만 문제는 증가 추세에 있으며, 보고서에 따르면 2017년부터 2020년까지 20세 이상 미국 성인의 비만 유병률이 30.5%에서 41.9%로 증가했습니다. 동시에 중증 비만의 유병률도 4.7%에서 9.2%로 증가했습니다. 이는 미국에서 1억 명 이상의 성인이 비만으로 생활하고 있으며, 2,200만 명 이상이 중증 비만으로 생활하고 있음을 의미합니다.
비만의 주요 원인은 많은 장기와 조직, 특히 백색 지방 조직(WAT)을 포함한 내장 또는 복부 영역에서 비정상적이고 과도한 지질 축적이며, 이를 복부 비만이라고 합니다. 당뇨병, 대사 기능 장애 관련 지방간 질환(MAFLD), 심혈관 질환, 고혈압 및 신장 장애와 같은 많은 중요한 비전염성 질환이 이러한 유형의 비만에 크게 영향을 받습니다. 비만의 주요 병원성 메커니즘 중 하나는 손상된 지방 생성 또는 지방세포 분화 과정으로 제안되었습니다.
산화 스트레스와 염증 증가는 건강하지 않은 WAT 재형성의 추가적인 특징입니다. 확대된 지방세포가 주로 대식세포를 포함한 면역 세포를 끌어들이는 케모카인을 방출하여 지방세포를 둘러싸게 할 때 조직학적 왕관형 구조(CLS)가 형성됩니다. 염증 유전자의 생산을 촉진하고 인터루킨 10(IL10)과 같은 항염증 조절자를 압도하는 핵 인자 카파 B(NF-κB)와 같은 친염증성 조절자를 유발함으로써 이 메커니즘은 과염증 상태를 강화합니다. 또한, 활성산소종(ROS)에 의해 유도된 산화 스트레스는 항산화 조절, 특히 핵 인자 적혈구 2 관련 인자 2(NFE2L2/NRF2) 매개 항산화 유전자 발현을 압도할 수 있습니다.
인슐린 저항성, 이상지질혈증 및 방해된 지방 생성과 같은 대사 문제는 산화 스트레스와 염증 모두에 의해 발생합니다. 따라서 지방세포 비대를 피하고, 정상적인 지방세포를 생성하기 위해 지방 생성을 개선하며, 유해한 WAT 재형성을 역전시키고, 산화 스트레스와 염증을 제한하는 방법은 비만과 대사 증후군과 싸우는 효과적인 방법이 될 수 있습니다.
비만 예방 및 관리를 위한 식이 중재 사용은 수년 동안 사용되어 왔으며 연구자들에 의해 기초적인 것으로 설명되었습니다. 에너지 밀도가 낮고 생리활성 화학물질이 풍부한 과일과 채소를 포함한 식사 또는 천연 제품을 섭취하는 것이 비만과 관련된 문제를 관리하는 방법으로 제안되었습니다. 다른 지역의 식용 야생 과일과 채소는 페놀 화합물을 포함한 다양한 생리활성 물질을 함유하고 있는 것으로 알려져 있으며, 이는 항염증, 항산화 및 대사 조절 효과를 가질 수 있습니다. 퀘르세틴, 카테킨 및 루틴과 같은 플라보노이드와 폴리페놀을 함유한 과일 추출물은 대사 기능 장애 지표에 대한 긍정적인 이점을 보여주었습니다. 비만 동물 모델에서 그들은 지방세포와 대식세포, 지질 축적, 내장 지방 조직 및 염증 및 산화 스트레스 지표의 감소를 포함합니다.
망고(Mangifera indica L.)의 높은 농도의 페놀 물질(갈산, 갈로탄닌, 갈로일 글리코사이드 및 플라보노이드와 같은)은 강력한 항산화 및 항염증 잠재력을 가지고 있음을 시사하며, 이는 망고에서 생산된 폴리페놀이 비만과 관련된 만성 질환 예방에 도움이 될 수 있음을 나타냅니다. 전임상 연구에서 고지방 식이를 투여받은 쥐에서 망고 섭취는 비만을 감소시키고 지질 프로필, 포도당 내성 및 염증성 사이토카인 발현을 향상시켰습니다. 3T3-L1 전지방세포를 사용한 시험관 내 모델에 따르면, 지방 생성 억제는 지방세포 분화 시작의 중요한 단계인 유사분열 클론 성장의 감소와 가장 관련이 있을 가능성이 높습니다.
인간 임상 연구에서도 망고 보충이 비만인 사람, 제2형 당뇨병 환자 및 건강한 성인의 지질 프로필과 항산화 능력에서 혈당을 낮추는 것으로 나타났습니다. 고혈당을 가진 과체중 사람에서 망고 과일과 망기페린과 같은 그 대사산물의 천연 식물 화학 물질이 HDL 수치를 높이고 중성지방과 유리 지방산 수치를 낮추는 것으로 입증되었습니다. 이러한 결과에 따르면, 망고에서 추출한 폴리페놀은 강력한 항염증 및 항지방 생성 특성을 가지고 있어 비만과 관련된 만성 질환 예방에 도움이 될 수 있습니다.
문제 진술 전 세계적으로 비만은 제2형 당뇨병, 심장 질환 및 여러 종류의 암과 같은 만성 질환의 유병률 증가를 초래하는 복잡하고 다변량적인 대사 문제의 유행병이 되었습니다. 변경된 장내 미생물 생태계 또는 장내 미생물 불균형과 지속적인 저등급 염증 상태는 비만의 병태생리학의 핵심 구성 요소입니다. 단쇄 지방산(SCFA)을 생산하는 유익한 박테리아 군집의 감소, 친염증성 분류군의 증가 및 미생물 다양성의 감소는 이 불균형 상태의 일반적인 특징이며, 이는 모두 대사 기능 장애와 전신 염증의 유지에 기여할 수 있습니다. 비만인 사람의 염증을 줄이고 미생물 균형을 회복시키기 위해 식이 중재를 개발하는 데 대한 관심이 높아지고 있습니다.
폴리페놀, 특히 망고에 함유된 갈로탄닌(GT)은 항염증, 항산화 및 프리바이오틱과 같은 특성으로 잘 알려져 있습니다. 장내 미생물에 의해 분해된 후, GT는 유익한 박테리아의 성장을 촉진하고 해로운 박테리아의 성장을 억제할 수 있지만, 정확한 효과는 각 개인의 미생물 군집 구성에 따라 달라질 수 있습니다. 마찬가지로, Lactiplantibacillus pentosus는 장 점막 무결성을 향상시키고 면역 기능을 조절하지만, 단독으로 사용할 때 그 효과는 종종 일관되지 않습니다.
Lactiplantibacillus pentosus LPG1(이하 LPG1)은 테이블 올리브 바이오필름에서 유래한 발효물로, 시험관 내 및 생체 내(쥐 모델) 연구에서 프로바이오틱 특성을 보여주었습니다. 이 균주는 항염증 및 피타제 특성을 가지고 있으며, 콜레스테롤 수치를 낮추고, 식품 매개 감염을 억제하며, Caco-2 세포에 부착하고, 용혈 활성이 없음 등의 특성을 가지고 있습니다. 또한, 임상 연구에서 인간에 대한 안전성이 입증되었습니다. 이와 관련하여, 최근 연구에서 L. pentosus LPG1 게놈에는 항생제 내성 및 독성 유전자가 부재하는 반면, 갈락토스, 글리코겐, 전분, 셀룰로오스 또는 자일란과 같은 복잡한 탄수화물을 분해할 수 있는 많은 잠재적 유익한 박테리아, 박테리오신, 외세포 다당류, 엽산 생산 클러스터 유전자 및 소화 효소를 포함하고 있음을 발견했습니다.
Lactiplantibacillus 균주의 프로바이오틱 능력은 이미 인간 임상 시험에서 연구되었습니다. Kotani는 발효 차 잎에서 처음 분리된 L. pentosus b240이 노인에서 타액 면역글로불린 A 분비를 자극할 수 있는 능력을 조사했습니다. Wang은 경구 Lactiplantibacillus pentosus Lp-8 섭취가 분변 미생물 군집 구성에 미치는 영향을 조사했습니다. de Vos는 여러 L. pentosus 균주의 경구 섭취가 면역 반응에 미치는 영향을 연구한 반면, Rudzki는 우울증 환자에서 경구 L. pentosus 299의 인지 능력에 미치는 영향을 조사했습니다. 최근 Ahn은 김치에서 분리된 L. pentosus 균주가 알레르겐에 민감한 아토피 피부염을 가진 어린이에 미치는 영향을 조사했으며 참가자들의 증상이 개선된 것을 보여주었습니다.
비만인 사람에서 경험적으로 탐구되지는 않았지만, 미생물에서 얻은 대사산물의 시너지적 조절 또는 염증 지표의 감소 가능성은 특히 흥미롭습니다. 이 파일럿 연구는 시험관 내에서 비만 성인의 장내 미생물 군집과 염증에 대한 GT 추출물의 효과를 L. pentosus 보충 유무에 따라 평가함으로써 이 격차를 해소하는 것을 목표로 합니다. 결과는 폴리페놀-프로바이오틱 조합이 단일제 치료보다 더 많은 건강상의 이점을 제공할 수 있는지에 대한 통찰을 제공함으로써 맞춤형 영양 및 비만 관리의 미래 접근법을 안내할 것입니다.
연구의 중요성 만성 저등급 염증과 방해된 장내 미생물 생태계는 이제 비만 및 관련 대사 질환의 발달 및 진행의 핵심 요소로 이해되고 있습니다. 비만 예방 및 치료 노력의 발전은 이러한 상호 연결된 기능 장애의 효과적인 관리에 달려 있습니다. 인기 있는 열대 과일인 망고(Mangifera indica L.)는 특히 가수분해 가능한 폴리페놀의 하위 클래스인 갈로탄닌(GT)이 풍부하며, 항염증, 항산화, 대사 조절 및 프리바이오틱과 같은 특성이 있는 것으로 입증되었습니다. 그러나 장내 미생물에 의해 GT가 흡수 가능하고 건강 증진 대사산물로 생체전환되는 것은 그 생물활성의 주요 요소입니다. 개인 간 미생물 구성이 다르기 때문에 망고에서 생성된 폴리페놀의 잠재적 이점은 인구 전체에서 일관되게 달성되지 않습니다.
잘 특성화된 프로바이오틱 Lactiplantibacillus pentosus 보충은 폴리페놀 대사의 이질성을 해결하는 실행 가능한 방법을 제시합니다. 이 프로바이오틱은 GT와 같은 복잡한 페놀 화학 물질을 분해하고, 장 장벽 무결성을 개선하며, 면역 반응을 조절하는 데 도움이 될 수 있습니다. L. pentosus는 GT와 협력하여 유익한 대사산물의 생체 이용률을 증가시키고 장내 미생물 생태계에 긍정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 이는 열 생성 및 항염증 효과를 강화할 수 있으며, 이는 특히 비만인 사람에서 더 나은 장 건강, 낮은 염증 생체지표 수치 및 개선된 대사 프로필로 나타날 수 있습니다.
이 발견은 여러 분야에 중요한 함의를 가지고 있습니다. 영양 과학은 장내 미생물 군집을 통해 숙주 대사를 변경하도록 설계된 결합된 폴리페놀-프로바이오틱 접근법을 평가함으로써 기능성 식품 및 건강 기능 식품의 성장하는 분야를 발전시킵니다. 이는 미생물 구성과 개별 대사 반응을 기반으로 한 비만에 대한 맞춤형 식이 치료를 지원하는 정보를 제공하며, 이는 정밀 영양의 원칙과 일치합니다. 공중보건의 관점에서 결과는 취약 집단에서 만성 질환 위험을 낮추기 위한 식품 기반의 확장 가능한 방법 개발에 도움이 될 수 있습니다. 비만은 여전히 심혈관 질환, 제2형 당뇨병 및 일부 유형의 암에 대한 중요한 위험 요소입니다. 따라서 대사 및 염증 결과를 향상시키는 천연 유래, 문화적으로 수용 가능하며 쉽게 접근할 수 있는 식이 중재를 찾는 것은 특히 취약한 환경에서 질병 예방 및 관리의 경제적인 방법이 될 수 있습니다.
만성 질환 연구를 위해 이 작업은 식이 폴리페놀과 프로바이오틱이 전신 염증 및 대사 기능 장애에 영향을 미치는 역할에 대한 기계적 통찰력을 제공합니다. 이는 비만 및 기타 비전염성 질환에 대한 표준 치료 모델에 미생물 군집 표적 치료를 통합하는 것을 목표로 하는 미래 임상 시험을 안내하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 연구는 또한 과일 및 농업 산업, 특히 망고 및 기타 폴리페놀이 풍부한 과일의 기능적 특성을 촉진하는 데 의미가 있습니다. 성공한다면, 이 연구는 망고의 건강 증진 식품으로서의 시장성을 높이고 수요를 주도하며 폴리페놀 강화 식품 제품 개발을 장려할 것입니다. 또한, 연구 결과는 과일 작물에서 생리활성 화합물 함량을 증가시키기 위한 농업 관행에 정보를 제공할 수 있습니다.
망고를 넘어서, 이 연구는 수막과 같은 다른 폴리페놀이 풍부한 과일에서 유사한 상호작용을 조사하기 위한 기초를 마련하며, 연구의 관련성을 다양한 문화적 및 지리적 식이 상황으로 확장합니다. 미생물 군집 연구 분야에서 이 연구는 식이 생리활성 화합물이 특정 미생물 분류군과 상호작용하여 숙주 건강에 영향을 미치는 기능적 대사산물을 생성하는 방법에 대한 이해를 발전시킵니다. 이는 비만인 사람의 미생물 다양성, SCFA 생산 박테리아 및 염증 관련 미생물 경로에 대한 이해를 더욱 발전시킵니다. 마지막으로, 이 연구는 번역 영양 연구의 실제 사례를 제공함으로써 교육 및 학습 목표에 기여합니다. 이는 분자 영양학, 미생물학 및 행동 과학을 결합하여, 학제 간 공중보건 및 생물의학 과학 분야에서 학생과 실무자를 훈련시키기에 탁월한 사례 연구가 됩니다. 이는 통합적, 식품 기반 솔루션을 사용하여 복잡한 건강 문제를 해결하는 데 필요한 시스템 사고 접근법을 촉진합니다.
연구 질문
이 조사를 안내하기 위해, 연구는 망고의 GT 추출물과 Lactiplantibacillus pentosus 보충이 비만인 사람의 장내 미생물 군집과 염증에 어떻게 영향을 미치는지 다음 질문을 통해 이해하는 데 중점을 둡니다:
- GT 치료(L. pentosus 유무에 관계없이)는 비만 성인의 장내 미생물 구성에 어떻게 영향을 미칩니까?
- 비만인 사람에서 GT 및 L. pentosus 보충이 염증 생체지표에 미치는 영향은 무엇입니까?
- 비만인 사람들 간의 유전적 변이가 갈로탄닌 대사에 기여합니까.
- GT와 L. pentosus의 조합은 각 중재 단독과 비교하여 비만 및 염증과 관련된 특정 미생물 분류군을 조절하는 데 시너지 효과를 나타냅니까?
가설
- 체질량 지수(BMI)와 GT 및 대사산물의 혈장 농도, 열 생성 및 항염증 활동 사이에 역상관 관계가 있을 것으로 예상됩니다.
- L. pentosus는 갈로탄닌의 유익한 효과를 증가시킬 것으로 예상됩니다
목표와 목적 주요 목표 이 파일럿 연구의 주요 목적은 시험관 내에서 비만인 사람의 장내 미생물 군집 구성 및 염증 지표에 대한 망고의 갈로탄닌(GT)의 효과를 프로바이오틱 L. pentosus 보충 유무에 따라 조사하는 것입니다.
구체적 목적
- GT 추출물 치료(L. pentosus 보충 유무에 관계없이) 후 비만 참가자의 장내 미생물 군집 구성 변화를 평가합니다.
- GT와 L. pentosus의 개별 및 조합 항염증 잠재력을 평가합니다.
- 중재 그룹 간 미생물 다양성, SCFA 생산 박테리아의 풍부함 및 염증 지표 변화를 비교하여 GT와 L. pentosus 사이의 잠재적 시너지 효과를 확인합니다.
정당성 방해된 장내 미생물 생태계와 만성 저등급 염증은 비만과 밀접하게 관련되어 있으며, 둘 다 대사 장애의 발달 및 진행에 역할을 합니다. 비만을 효과적으로 관리하려면 이러한 상호 연결된 대사 이상을 해결하는 것이 필수적입니다. 망고는 항염증, 대사 조절 및 프리바이오틱과 같은 특성이 입증된 갈로탄닌(GT)의 풍부한 원천입니다. 그러나 숙주가 이를 생물활성 유도체로 전환하는 능력—장내 미생물 군집 구성에 따라 달라지는 능력—은 그 건강상 이점에 중요합니다.
Lactiplantibacillus pentosus 프로바이오틱 보충은 이 대사적 제약을 극복하는 강력한 접근법을 제시합니다. 점막 장벽 기능을 향상시키고, 면역 반응을 조절하며, 아마도 폴리페놀 대사를 돕는 것을 통해 L. pentosus는 장 건강 증진에 유망함을 보여주었습니다. 따라서 이 프로바이오틱을 GT가 풍부한 망고와 결합하면 유익한 GT 대사산물에 대한 전신 노출을 증가시킬 수 있습니다. 혈장 및 지방 조직 샘플에서 볼 수 있듯이, 미생물 조절 및 향상된 대사산물 생체 이용률의 조합 작용은 특히 비만인 사람에서 더 뚜렷한 열 생성 및 항염증 효과를 생성할 수 있습니다.
예상되는 이점에도 불구하고, L. pentosus 보충 후 관찰된 염증 또는 대사의 변화가 단순히 높아진 GT 대사산물 수준 때문이 아닐 수 있음을 인식하는 것이 중요합니다. 프로바이오틱 자체가 숙주의 면역 체계를 수정하거나 염증을 유발하는 박테리아와 직접 경쟁하는 것과 같은 자체 생물학적 효과를 가질 수 있습니다. 따라서 이 연구의 목적은 GT 특이적 경로를 식별하는 것이 아니라 실용적이고 통합적인 환경에서 프로바이오틱 보충과 GT가 풍부한 식사 사이의 기능적 상호작용을 탐구하는 것입니다.
장내 미생물 군집 표적 치료 및 맞춤형 영양에 대한 관심이 증가함에 따라, 이 연구는 필요하고 시의적절합니다. 이는 폴리페놀과 프로바이오틱 간의 상호작용이 만성 질환에 가장 취약한 집단의 중요한 대사 및 염증 지표에 영향을 미치는 방법에 대한 기본 정보를 제공할 것입니다. 궁극적으로, 결과는 미생물 군집 인식 기술을 사용하여 비만인 사람의 건강 결과를 향상시키도록 설계된 식이 권장 사항 및 보충 계획에 영향을 미칠 수 있습니다.
방법론 연구 설계 이 연구는 인간 임상 시험입니다. 연구 설계는 무작위, 이중 맹검, 위약 대조입니다. 참가자는 타액, 혈액 및 대변과 같은 인간 샘플을 제공하도록 요청받을 것입니다. 이 연구는 Prairie View A&M University(PVAMU) 및 Texas A&M University의 기관심의위원회(IRB)의 승인을 받았으며 www.Clinicaltrials.gov에 등록될 것입니다.
연구 인구 총 20명의 자원자가 이 연구에 모집될 것이며, 15명의 비만인 사람이 중재 그룹의 일부가 될 것이고, 5명의 마르고 건강한 개인이 대조 그룹의 일부를 형성할 것입니다. 중재 그룹의 경우, 15명의 자원자는 3개의 그룹으로 무작위 배정될 것이며, 각 그룹당 n=5명의 참가자가 있습니다. 모집은 Waller County 및 기타 주변 카운티의 식료품점, 슈퍼마켓, 교회, 지역 센터 및 기타 이벤트 센터와 같은 주요 지역에 모집 전단지를 배포하여 수행될 것입니다. 참가자는 연구에 모집되기 전에 선별 질문에 답하도록 요청받을 것입니다.
도구 정확한 데이터 수집 및 분석을 보장하기 위해 다양한 도구가 사용될 것입니다. 구강 세포는 Isohelix SK-1 DNA 구강 면봉으로 수집될 것이며, 생물학적 샘플(혈장, 소변 및 대변)은 적절한 조건에서 -80°C에 보관될 것입니다. 염증 및 대사 생체지표는 Luminex L200 시스템 및 xPONENT 소프트웨어를 사용한 멀티플렉스 비드 기반 분석으로 측정될 것입니다. 유전형 분석은 선택된 SNP 변이체를 검출하기 위한 TaqMan 분석으로 수행될 것입니다. 미생물 군집 프로파일링은 Qiagen QIAamp DNA Stool Mini Kit를 사용한 DNA 추출, Illumina 플랫폼(MiSeq 또는 NovaSeq)에서의 시퀀싱 및 QIIME2, SILVA/Greengenes 데이터베이스, LEfSe 및 PICRUSt2를 사용한 분석으로 수행될 것입니다. 갈로탄닌 대사산물의 화학 분석은 Thermo Finnigan Altis 삼중 사중극자 및 HPLC-MS 고해상도 이온 트랩을 사용한 HPLC-ESI-MSn으로 수행될 것입니다. 마지막으로, 시험관 외 면역 분석은 말초 혈액 단핵구를 LPS로 자극하는 것을 포함하며, 사이토카인 수준은 xMAP 멀티플렉스 분석으로 정량화될 것입니다.
샘플 수집 혈장 샘플은 기준선, 1주차에 공복 상태로 수집될 것입니다. 혈장의 분취액은 획득 직후 준비되어 분석될 때까지 -80°C에 보관될 것입니다. 대변은 가능한 대로 수집되어 즉시 혐기적으로 처리될 것입니다. 참가자는 기준선에서 Isohelix SK-1 DNA 구강 면봉 및 Isohelix 건조 캡슐을 사용하여 구강 세포 샘플을 수집할 것입니다.
샘플 분석 염증 및 대사 지표 혈장 샘플은 다양한 염증 생체지표의 수준을 평가하기 위해 분석될 것입니다. 여기에는 인터루킨-10(IL-10), 단핵구 화학유인 단백질-1(MCP-1)과 같은 염증성 사이토카인 및 심혈관 지표 C-반응성 단백질(CRP)이 포함됩니다. 모든 측정은 멀티플렉스 비드 기반 분석(Millipore, Billerica, MA)을 사용하여 수행될 것입니다.
유전형 분석 DNA 및 유전형 분석된 특정 위치는 다음 유전자에 대한 단일 염기 다형성의 이중 대립 유전자 점수를 제공하기 위해 TaqMan 유전형 분석을 사용하여 추출될 것입니다: 지방 질량 및 비만 관련 [FTO (rs9939609)] 및 지방산 불포화효소 1 [FADS1 (rs174546)].
미생물 군집 분석 미생물 DNA는 Qiagen QIAamp DNA Stool Mini Kit를 사용하여 대변 샘플에서 추출될 것입니다. 16S rRNA 유전자 시퀀싱(V3-V4 영역)은 Illumina MiSeq 플랫폼을 사용하여 수행될 것입니다. 더 깊은 분석을 위해, shotgun 메타지놈 시퀀싱은 Illumina NovaSeq 플랫폼을 사용하여 고려될 것입니다. 시퀀스 데이터는 Quantitative Insights Into Microbial Ecology(QIIME)2를 사용하여 처리될 것입니다. 분류학적 분류는 SILVA 또는 Greengenes 데이터베이스를 활용할 것입니다.
다양성 지수:
- 알파 다양성은 Shannon 및 Chao1 지수를 사용하여 계산될 것입니다.
- 베타 다양성은 Bray-Curtis 및 UniFrac 거리를 사용하여 평가될 것입니다.
차등 풍부함 분석은 LEfSe를 사용하여 수행될 것이며, 예측된 미생물 기능은 R studio를 사용한 Phylogenetic Investigation of Communities by Reconstruction of Unobserved States(PICRUSt2)를 통해 추론될 것입니다.
화학 분석 GT 대사산물은 먼저 원심분리하여 생체량을 제거한 다음 에틸 갈레이트를 내부 표준으로 사용하여 에틸 아세테이트로 추출함으로써 분리될 것입니다. MS 매개변수는 사용 가능한 경우 예측된 대사산물의 표준을 사용하여 최고 강도의 모/자 조각 식별에 맞게 최적화될 것입니다. 대상 대사산물은 내부 표준을 사용하여 Thermo Finnigan Thermo Finnigan Altis 삼중 사중극자를 사용한 HPLC-ESI-MSn에서 전체 스캔, SRM(단일 이온) 및 MRM(다중 반응 모니터링)을 사용하여 정량화될 것입니다. 비표적 대사산물 또는 낮은 농도 대사산물은 Texas A&M 대사체학 핵심 실험실에서 HPLC-MS 고해상도 이온 트랩을 사용하여 식별/정량화될 것입니다
통계 분석 모든 통계 검정은 0.05 수준에서 수행되며 양측 검정입니다. 데이터는 정규성을 검사할 것이며, 모든 비정규 변수는 log10 변환될 것입니다. 분석은 의도 치료(ITT)를 기반으로 수행될 것입니다. 교차 설계에 대한 ANOVA 기법 및 필요에 따라 동등한 Wilcoxon 순위 검정으로 보완됩니다. 기준선에서의 절대 변화가 검정될 것이며, 이차 분석은 기준선에서의 백분율 변화를 기반으로 수행될 것입니다. 주요 결과는 혈장의 염증 생체지표 변화이며, 이 결과는 마르고 비만인 사람 모두에게 적용됩니다. 조사된 다른 모든 결과는 이차 결과로 취급될 것입니다. 치료 효과에 대한 추가 이차 분석은 환자 기준 특성을 기반으로 한 공변량 분석을 사용할 것입니다. 균형 잡힌 실험 설계를 유지하기 위해 환자의 절반을 두 치료 순서에 무작위로 배정할 것입니다. 블록 무작위화는 무작위화 및 치료 배정의 균형을 보호하고 가능한 편향을 제거하며 맹검을 유지하기 위해 혼합 블록 번호로 수행될 것입니다. 각 블록은 개인으로 구성될 것입니다.
윤리적 고려 사항 윤리적 승인은 모집 및 데이터 수집을 진행하기 전에 Texas A&M University 및 Prairie A&M University의 기관심의위원회(IRB)에서 요청 및 승인되었습니다. 이는 이 연구가 인간 대상자를 포함하며 그들의 권리를 보호하고 완전한 기밀을 유지하는 것이 중요하기 때문입니다. 기밀을 유지하기 위해, 연구에 참여할 자격이 있는 참가자가 동의서에 서명할 것입니다. 동의서에는 연구 개요, 수집될 참가자 정보 및 수집될 생물학적 샘플이 포함될 것입니다.
연구 유형
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등록 (추정된)
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단계
단계
- 해당 없음
연락처 및 위치
연구 연락처
연구 연락처
- 이름: Janet Antwi, Doctor of Philosophy
- 전화번호: 936-2612536
- 이메일: jaantwi@pvamu.edu
연구 연락처 백업
- 이름: Obed Akwaa Harrison, Doctor Philosophy
- 전화번호: 979-661-4260
- 이메일: oaharrison@pvamu.edu
연구 장소
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Texas
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Prairie View, Texas, 미국, 77446
- Collaborative Agricultural Research Center
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참여기준
자격 기준
자격 기준
공부할 수 있는 나이
- 성인
건강한 자원 봉사자를 받아들입니다
설명
포함 기준:
- 참가자는 다음과 같은 포함 기준을 사용하여 연구에 포함되기 전에 연구에 의해 선별됩니다. 참가자는 18-55세의 마른 또는 비만 남성 또는 여성이어야 하며, BMI 범위가 18-24.9 kg/m2(마른) 및 30-40 kg/m2(비만)인 경우 포함됩니다. 참가자는 연구에 등록하기 전에 키와 체중과 같은 인체 측정 매개변수를 측정하여 BMI를 확인합니다.
제외 기준:
- 급성 심장 질환, 뇌졸중 또는 암 병력, 반복적인 입원, 연구 시작 6개월 이내에 나열된 상태의 약물 치료, 알코올/약물 남용, T2DM 또는 관련 질환에 대한 약물 복용, 주당 1갑 이상 흡연, 발작(모두 지난 6개월 이내) 병력이 있는 참가자는 연구에서 제외됩니다.
- 간, 장 또는 신장 기능 장애 병력, 임신 또는 수유, GTs, 망고에 대한 알레르기, B형, C형 간염 또는 HIV 병력, 선별 1개월 이내의 전신 항생제 사용, 다른 중재 연구 참여, 허브식이 보충제 섭취 병력이 있는 참가자.
공부 계획
연구는 어떻게 설계됩니까?
디자인 세부사항
- 주 목적: 치료
- 할당: 무작위
- 중재 모델: 병렬 할당
- 마스킹: 삼루타
팔의 수
무기와 개입
참가자 그룹 / 팔참가자 그룹 / 팔 |
개입 / 치료개입 / 치료 |
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위약 비교기: 대조군
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이 중재는 다른 중재에 대한 대조군 역할을 하기 위해 치료를 추가하지 않습니다.
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활성 비교기: GT 추출물 + Lactiplantibacillus pentosus arm
이 그룹에서는 자원봉사자들이 제공한 대변 샘플에 GT 추출물과 L. pentosus를 처리할 것입니다.
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이 망고는 특히 가수분해성 탄닌과 같은 폴리페놀 함량이 높아, 대장 내 미생물에 의해 쉽게 분해됩니다.
생성된 대사산물은 장내 미생물 군집을 개선하고 면역 반응을 향상시킬 수 있습니다.
다른 이름들:
Lactiplantibacillus pentosus는 장 건강에 도움을 줄 수 있는 프로바이오틱스 박테리아이며, 염증 감소와 같은 추가적인 이점이 있을 수 있습니다
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활성 비교기: 망고에서 추출한 갈로탄닌
이 그룹에서는 자원봉사자가 제공한 대변 샘플을 GT 추출물로만 처리할 것입니다.
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이 망고는 특히 가수분해성 탄닌과 같은 폴리페놀 함량이 높아, 대장 내 미생물에 의해 쉽게 분해됩니다.
생성된 대사산물은 장내 미생물 군집을 개선하고 면역 반응을 향상시킬 수 있습니다.
다른 이름들:
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활성 비교기: 락티플란티바실러스 펜토수스 보충제 그룹
이 그룹에서는 자원 봉사자들이 제공한 대변 샘플을 L. pentosus로만 처리합니다.
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Lactiplantibacillus pentosus는 장 건강에 도움을 줄 수 있는 프로바이오틱스 박테리아이며, 염증 감소와 같은 추가적인 이점이 있을 수 있습니다
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연구는 무엇을 측정합니까?
주요 결과 측정
주요 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
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HPLC-ESI-MSⁿ을 이용한 GT 대사체 및 단쇄 지방산(SFCAs) 수준과 16s rDNA 시퀀싱을 이용한 장내 마이크로바이옴 변화
기간: 기준선 (모든 결과 측정에 대해) 12시간 치료 종료 시 (체외 평가)
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GT 대사물질과 단쇄 지방산(SCFAs)은 화합물 분리, 이온화 및 구조적 특성화를 통합한 고급 분석 기술인 HPLC-ESI-MSⁿ을 사용하여 정량화됩니다. 이 방법에서는 HPLC가 화학적 특성에 따라 혼합물 성분을 분리한 후, 전기분무 이온화(ESI)가 분석물을 구조를 보존하면서 하전 이온으로 변환합니다. 이러한 이온은 그 후 다단계 질량 분석법(MSⁿ)에 의해 분석되어, 대사물질의 연속적 단편화 및 상세한 구조적 동정이 가능해집니다. 장내 미생물 군집 구성의 변화는 고도로 보존된 16S 리보솜 RNA 유전자를 기반으로 박테리아를 식별하고 특성화하는 분자 기술인 16S rDNA 시퀀싱을 사용하여 평가됩니다. 이 과정에는 DNA 추출, 16S rRNA 유전자의 PCR 증폭, 가변 영역 시퀀싱 및 참조 데이터베이스와의 비교를 통해 미생물 다양성과 구성을 결정하는 작업이 포함됩니다. |
기준선 (모든 결과 측정에 대해) 12시간 치료 종료 시 (체외 평가)
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공동 작업자 및 조사자
수사관
수사관
- 수석 연구원: Janet Antwi, Doctor of Philosophy, Prairie View A&M University
간행물 및 유용한 링크
일반 간행물
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연구 시작
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기본 완료
연구 완료 (추정된)
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추가 정보
이 연구와 관련된 용어
추가 관련 MeSH 약관
기타 연구 ID 번호
기타 연구 ID 번호
- 2024-011
- 2023 (미국 NIH 보조금/계약: GRAMMY Museum Foundation)
- 2023-68015-40572 (기타 보조금/기금 번호: USDA NIFA)
개별 참가자 데이터(IPD) 계획
개별 참가자 데이터(IPD)를 공유할 계획입니까?
IPD 계획 설명
IPD 공유 기간
IPD 공유 액세스 기준
IPD 공유 지원 정보 유형
- ICF
약물 및 장치 정보, 연구 문서
미국 FDA 규제 의약품 연구
미국 FDA 규제 기기 제품 연구
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