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지방산 베타 산화의 근육 특이적 바이오마커 식별 (FL-68)

2021년 7월 2일 업데이트: USDA, Western Human Nutrition Research Center
골격근 세포(근육내 지질) 내 지방 수치의 상승은 근육 및 전신 인슐린 저항성과 높은 상관관계가 있으며 비만에서 더 많이 발생합니다. 이 연관성을 주도하는 분자 연결 및 대사 변화는 여전히 논쟁의 여지가 있지만, 특히 감소된 근육 미토콘드리아 지방산(FA) β-산화는 인슐린 저항성/당뇨병 환자 사이에서 더 널리 퍼져 있습니다. 따라서, 개인의 근육 FA β-산화 활동 또는 능력의 상태를 반영하는 바이오마커의 발견은 당뇨병 측면에서 엄청난 예후 및 진단적 가치를 가질 것입니다. 또한, 근육 미토콘드리아 지방 대사와 관련된 대사물의 특성화는 FA β-산화와 인슐린 신호를 연결하는 후보 신호 인자를 밝혀야 합니다. 연구자들은 이질적인 근육 지방 연소를 나타내는 생물학적 시스템에서 파생된 샘플의 대사 산물 프로파일을 비교하기 위해 다중 대사 분석 플랫폼을 사용하여 처음으로 근육 FA β-산화의 특정 바이오마커를 식별할 것을 제안합니다. 현재 실험은 효율적인 근육 FA β-산화를 추적하는 혈장 대사산물 및/또는 대사산물 서명이 근육 피트니스 및 FA 연소를 개선하도록 고안된 식이요법-운동 요법을 통해 비만, 인슐린 저항성 피험자에서 실험적으로 증가할 수 있는지 여부를 테스트할 것입니다.

연구 개요

상태

완전한

정황

상세 설명

조사관은 특정 전신 대사 산물 또는 대사 산물 서명이 근세포 지방산 연소와 관련이 있다는 가설을 테스트하기 위해 몇 가지 포괄적인 최첨단 대사 산물 분석 플랫폼을 사용할 것입니다. 그런 다음 조사관은 유산소 운동과 식이 중재를 통해 인슐린 감수성과 근육 FA β-산화가 개선된 비만 대상자에서 프로필이 변경되었는지 여부를 결정함으로써 대사 산물이 실제로 예측한 대로 대사 건강 상태를 반영하는지 여부를 결정할 것입니다. 구체적으로, 이 연구는 비만 대상자의 식이 및 운동 개입 후 대사 건강 변화를 예측하는 데 있어 근육 지방 연소를 반영하는 대사 프로필의 유용성을 조사하고 있습니다. 조사자들은 4개월간의 식이요법-운동 프로토콜을 거친 후 좌식 비만 피험자 집단에서 근육 건강 및 인슐린 작용을 향상시킵니다.

16명의 피험자가 연구를 완료할 것으로 예상하여 Davis 및 Sacramento 지역에서 최대 20명의 비만 여성 피험자를 모집하고 칼로리 제한(일반적인 칼로리 섭취량의 ~25% 감소, - 미국 식이 지침을 반영한 영양 성분에 기초한 일일 메뉴) 및 4개월 동안 10% 체중 감소를 목표로 설계된 규칙적인 유산소 운동(Goodpaster et al.,Diabetes 52: 2191-97, 2003). 이 연구에 포함될 지원자는 다음과 같은 특성을 가질 것입니다: 나이 30-50, BMI 30-34.9, 지난 6개월 동안 안정적인 자가 보고 체중, 좌식(정규 운동 프로그램에 참여하지 않음, 전형적인 계획 운동 ≤30분 사전 선별 전화 설문지로 평가한 주당), 비흡연자, 감염의 임상 징후 없음(즉, 열 없음, CBC wnl), 심혈관 질환의 개인 병력 없음, 임상적으로 유의한 혈압 상승 또는 당뇨병 없음, 없음 일반 약물(경구 피임약, 알레르기 약 제외) 또는 약물 남용. 이러한 초기 연구는 (a) 잠재적인 성 관련 대사체 가변성을 줄이고 (b) 이전 연구에서 피험자 특성을 더 잘 일치시키기 위해서만 여성을 포함할 것입니다. 각 피험자는 각 개인에 대해 계산된 개입 후 대사 산물 프로필의 변화와 함께 자신의 통제 역할을 할 것입니다. 흡수 후 인슐린 및 글루코스 측정은 HOMA에 의해 인슐린 감수성을 추정하기 위해 이루어질 것이며, Matsuda 등의 방법을 사용하여 인슐린 감수성 지수를 평가하기 위해 사용되는 OGTT 전처리 및 후처리 후의 패턴이 이루어질 것이다. (Matsuda & DeFronzo, Diabetes Care 22:1462-70, 1999). 개입 전 및 개입 후 기간을 비교하는 HOMA 및 인슐린 감수성 값의 개별적인 변화는 인슐린 작용의 변화를 나타내는 것으로 간주됩니다. 근육 활동을 유도하기 위한 급성 운동 프로토콜은 20분에 걸쳐 수행됩니다. 근육에서 FA의 대사 플럭스를 증가시키기 위해, 근육 대사 물질로 혈장을 풍부하게 하기 위해 고안된 전략입니다. 결과 변수의 차이는 반복 측정 ANOVA로 테스트하여 체력 중재 운동 시합 및 중재 운동 시합 상호 작용의 중요성을 결정합니다.

선별: 동의서에 서명한 후 잠재적 피험자가 임상 기준을 충족하는지 확인하기 위해 초기 공복 채혈(최대 20mL) 및 생체 신호를 채취합니다. 키와 몸무게를 결정하고 인터뷰를 통해 상기 기준을 충족하는지 평가합니다. 체중은 가벼운 수술용 스크럽을 착용한 피험자를 대상으로 0.1kg 단위까지 측정됩니다. 높이는 벽걸이형 Ayrton Stadiometer Model S100(Ayrton Corporation, Prior Lake, MN)을 사용하여 가장 가까운 0.1cm까지 측정됩니다. 체질량 지수(BMI)는 kg/m2로 계산됩니다. 허리둘레는 선 자세에서 옆쪽 늑골 가장자리와 장골 능선 사이의 중간 지점에서 측정됩니다. 측정은 호기 중간에 이루어지며 두 판독 값의 평균이 기록됩니다. 엉덩이 둘레는 엉덩이의 최대 돌출부에서 측정됩니다. 인슐린 감수성을 평가하기 위해 피험자가 75g의 설탕을 함유한 음료를 섭취한 후 2시간 후에 추가로 5mL의 혈액을 채취합니다(약식 경구 포도당 내성 검사). Baecke 설문지는 개입 전 도입을 위한 유지 칼로리의 DRI 계산에 사용되는 신체 활동 수준을 평가하는 데 사용됩니다. 월경 주기 호르몬 변화로 인해 발생할 수 있는 결과 측정의 변동성을 최소화하기 위해 월경 주기의 난포기(각 여성의 주기 기록으로 추정) 동안 피험자를 평가하여 일관성을 유지하기 위해 노력할 것입니다. 바람직하게는 4일째부터 시작합니다. 생리주기의. 피임약을 복용하는 피험자는 월경 주기의 4일째에 평가하는 것이 바람직합니다. 피험자에게는 연구 기간 동안 월경 주기를 기록하기 위한 달력과 지침이 제공됩니다. 적격 피험자는 다음과 같이 WHNRC를 여러 번 방문해야 합니다.

테스트 1주차: 월경 주기 4일차에 피험자는 테스트 1주차 시작을 위해 클리닉을 방문합니다. 매일 피험자에게는 WHNRC에서 먹을 준비된 식사가 제공되거나 최종 준비 지침과 함께 포장됩니다. 시험 주간 동안 피험자는 WHNRC Metabolic Kitchen에서 준비하고 미국 식이 지침에 따라 안정적인 체중을 유지하도록 처방된 7일 메뉴의 식사와 간식을 받게 됩니다. 자원 봉사자는 매일 종합 비타민 보충제 연구를 제공받으며 연구 기간 동안 개인식이 보조제 또는 비타민 섭취를 삼가해야 합니다. 이는 생리학적 변동성을 최소화하기 위해 대사 분석을 위한 생체액을 얻기 전에 모든 피험자에 걸쳐 유사한 영양 프로파일을 보장하도록 설계되었습니다. 시험 1주 및 2주 동안 피험자는 매일 체중을 측정하여 체중 유지 및 필요한 경우 식단 처방을 조정합니다. 이 시험 주간 동안 각 피험자는 등록된 영양사의 지도하에 제공되는 식단 및 식단 준수에 관한 교육 세션에 참여하게 됩니다. 이 지침은 개별적으로 또는 그룹 설정에서 수행할 수 있습니다. 각 개인의 식이요법(미국 식이 지침에 기초함) 및 운동 계획은 10%의 체중 감소 목표를 도출하고 16주 개입 기간 동안 체력을 향상시키도록 설계됩니다. 테스트 2주차: 테스트 2주차는 테스트 1주차를 복제합니다. 피험자는 월경 달력의 예측을 기반으로 일정을 잡습니다. 이는 피험자가 식단이 제공되고 테스트가 시작되는 월경 4일과 일치시키기 위해 추가로 며칠 동안 운동을 계속할 것임을 의미할 수 있습니다. 급성 운동은 테스트 1주차 VO2max의 40-50%가 될 것입니다.

연구 유형

중재적

등록 (실제)

13

단계

  • 해당 없음

연락처 및 위치

이 섹션에서는 연구를 수행하는 사람들의 연락처 정보와 이 연구가 수행되는 장소에 대한 정보를 제공합니다.

연구 장소

    • California
      • Davis, California, 미국, 95616
        • Western Human Nutrition Research Center

참여기준

연구원은 적격성 기준이라는 특정 설명에 맞는 사람을 찾습니다. 이러한 기준의 몇 가지 예는 개인의 일반적인 건강 상태 또는 이전 치료입니다.

자격 기준

공부할 수 있는 나이

30년 (성인)

건강한 자원 봉사자를 받아들입니다

연구 대상 성별

여성

설명

포함 기준:

  • 여성
  • 30-50세
  • 규칙적으로 월경
  • 지난 6개월 동안 안정적인 체중(<5% 변화)을 가진 30-37.5의 BMI
  • 허리 대 엉덩이 비율 >0.9
  • 좌식 생활 방식(일반적인 운동 < 30분. 한 주에)
  • 비 흡연자
  • 당뇨병 전단계에 대한 증거(고인슐린혈증 및/또는 혈당 > 100 < 126 mg/dl)

제외 기준:

  • 임상적으로 유의미한 비정상적인 실험실 값
  • 감염의 모든 임상 징후(즉, 발열)
  • 모든 만성 질환
  • 심혈관 질환의 개인 병력
  • 임상적으로 유의한 혈압 상승(≥130/85)
  • 당뇨병 또는 기타 만성 질환
  • 모든 일반 약물 또는 약물 남용
  • 임신 또는 수유

공부 계획

이 섹션에서는 연구 설계 방법과 연구가 측정하는 내용을 포함하여 연구 계획에 대한 세부 정보를 제공합니다.

연구는 어떻게 설계됩니까?

디자인 세부사항

  • 주 목적: 기초 과학
  • 할당: 해당 없음
  • 중재 모델: 단일 그룹 할당
  • 마스킹: 없음(오픈 라벨)

무기와 개입

참가자 그룹 / 팔
개입 / 치료
실험적: 다이어트와 운동
피험자들은 10%의 체중 감소를 유도하는 것을 목표로 하는 다이어트 요법을 받았습니다. 다이어트는 각 주제에 대해 개별화된 칼로리 부족과 함께 미국식이 지침을 기반으로 설계되었습니다. 약 14주 동안 일주일에 여러 번 유산소 운동을 모니터링하여 VO2max를 상당히 증가시켰습니다.

연구는 무엇을 측정합니까?

주요 결과 측정

결과 측정
측정값 설명
기간
VO2max의 변화
기간: 1주차 대 16주차
밤새 금식한 피험자는 낮은 사이클 에르고미터 저항 수준에서 테스트를 시작하고 일정한 속도의 페달링을 유지하도록 권장하며 저항은 의지 피로가 될 때까지 2분 간격으로 증가합니다. 간접 열량계는 운동 테스트 중에 지속적으로 VO2 및 CO2를 측정하는 데 사용됩니다. 피험자는 사전 테스트 ECG, 호흡량 테스트 및 건강 검진을 받아 운동 테스트 중에 과도한 위험에 처할 수 있는 근본적인 의학적 문제가 없는지 확인합니다.
1주차 대 16주차
체성분 변화(BODPOD)
기간: 1주차 대 16주차
BOD POD를 사용하여 체지방량과 제지방량을 측정합니다. 피험자는 제공된 몸에 꼭 맞는 수영복 또는 단층 압축 반바지와 여성용 단층 조그 브라로 갈아입어야 합니다. 피험자들은 또한 제공된 수영 모자를 착용하여 머리에 있는 머리카락을 압축하도록 요청받을 것입니다. 키와 몸무게를 측정한 후 BOD POD에 편안하게 앉아 정상적으로 호흡하면서 움직임을 제한합니다. 테스트의 마지막 섹션에서 피험자는 튜브로 숨을 쉬고 컴퓨터 화면에 표시될 때 세 번 흡입하도록 요청받습니다.
1주차 대 16주차
인슐린 감수성의 변화
기간: 1주차 대 16주차
OGTT(경구 포도당 내성 검사) 표준 경구 75g 포도당 내성 검사(OGTT)가 시행되고 Matsuda 및 DeFronzo에 따라 인슐린 감수성 지수가 계산됩니다. 스크리닝을 위해 2시간 후에 혈액 샘플을 채취합니다. 테스트 주간에 혈액 샘플은 포도당 섭취 후 0, 15, 30, 60, 90 및 120분에 채취됩니다(최대 8mL의 혈액이 채취될 것입니다/시점).
1주차 대 16주차
대사산물 프로파일링 및 대사체학의 변화
기간: 1주차 대 16주차
하룻밤 금식한 피험자로부터의 EDTA 혈장 및 개입 전 및 개입 후 테스트 주에 얻은 운동 테스트에서 파생된 샘플을 분석할 것입니다. 샘플은 여러 질량 분석 기반 대사체학 플랫폼을 사용하여 분석됩니다. 운동 샘플은 5분마다 수집된 30분 동안의 준최대 운동(45% VO2max)과 20분의 쿨다운 단계 동안 수집된 샘플에서 추출됩니다.
1주차 대 16주차
체성분 변화(DXA)
기간: 1주차 대 16주차
전신 스캔을 사용하여 DXA로 체지방량과 제지방량을 측정합니다. 스캔은 연구 시작 시와 식이 요법 및 운동 개입 후에 수행됩니다. WHNRC의 기술 직원은 DXA 방법에 대한 교육을 받고 인증을 받았습니다. 자원 봉사자는 가벼운 수술용 스크럽을 착용합니다. 스캔 시간은 0.1mrem 미만의 방사선 노출로 완료하는 데 30분 이상 걸리지 않습니다. 피험자는 시험 주간에 월경을 하기 때문에 태아가 발달할 위험이 없습니다. 임신 테스트가 제공되지만 필수는 아닙니다.
1주차 대 16주차
체중의 변화
기간: 1주차 대 16주차
체중은 보정된 저울에서 연구 전반에 걸쳐 거의 매주 측정되며 개입 전 테스트 1주 및 개입 후 테스트 2주 동안 매일 측정됩니다.
1주차 대 16주차

공동 작업자 및 조사자

여기에서 이 연구와 관련된 사람과 조직을 찾을 수 있습니다.

간행물 및 유용한 링크

연구에 대한 정보 입력을 담당하는 사람이 자발적으로 이러한 간행물을 제공합니다. 이것은 연구와 관련된 모든 것에 관한 것일 수 있습니다.

연구 기록 날짜

이 날짜는 ClinicalTrials.gov에 대한 연구 기록 및 요약 결과 제출의 진행 상황을 추적합니다. 연구 기록 및 보고된 결과는 공개 웹사이트에 게시되기 전에 특정 품질 관리 기준을 충족하는지 확인하기 위해 국립 의학 도서관(NLM)에서 검토합니다.

연구 주요 날짜

연구 시작

2009년 10월 1일

기본 완료 (실제)

2012년 6월 1일

연구 완료 (실제)

2012년 7월 1일

연구 등록 날짜

최초 제출

2011년 12월 14일

QC 기준을 충족하는 최초 제출

2011년 12월 15일

처음 게시됨 (추정)

2011년 12월 16일

연구 기록 업데이트

마지막 업데이트 게시됨 (실제)

2021년 7월 7일

QC 기준을 충족하는 마지막 업데이트 제출

2021년 7월 2일

마지막으로 확인됨

2021년 7월 1일

추가 정보

이 연구와 관련된 용어

기타 연구 ID 번호

  • 200816512
  • R01DK078328 (미국 NIH 보조금/계약)

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