발효성 탄수화물이 포도당 항상성에 미치는 영향 (FermCarb)

제목 발효성 탄수화물이 DMT2 발병 위험이 높은 사람들의 체중 관리 및 혈당 조절에 미치는 영향

AIMS 당뇨병 전단계 대상자에서 발효 가능한 탄수화물의 효과를 평가하기 위해:

1. 식욕 조절
2. 포도당 항상성과 B 세포 기능
3. 체중 감소 및 체성분 변화
4. 체중 감량 유지
5. 산화 스트레스의 마커

디자인 조사관은 3가지 조사를 수행할 계획입니다. 조사 1 및 2는 먼저 식욕 조절 및 포도당 항상성 배후의 생리 및 메커니즘을 설명하기 위해 30g의 이눌린(발효성 탄수화물) 또는 셀룰로오스(비발효성 탄수화물) 대조군을 보충한 14일 간의 무작위 교차 대조군 시험입니다. 조사 3은 T2DM의 위험을 감소시키기 위한 발효성 탄수화물의 효능을 평가하기 위한 체중 감소 후 체중 유지에 대한 무작위 대조 병렬 연구입니다.

인구 당뇨병 전단계에 있는 과체중 및 비만 남성 또는 여성.

치료 3가지 조사 모두에서 치료군의 참가자는 이눌린을 하루에 세 번 섭취합니다(총 일일 복용량: 30g). 3가지 조사 모두에서 위약군의 참가자는 셀룰로오스를 하루에 3번 복용하게 됩니다(총 일일 복용량: 30g).

기간 조사 1은 16주 동안 지속됩니다. 조사 2는 18주 동안 진행됩니다. 조사 3은 18주 동안 진행됩니다.

배경

제2형 당뇨병(DMT2)은 전 세계적으로 영국에서 주요 건강 문제입니다. 영국에서 DMT2의 유병률 증가는 비만 유병률 증가와 밀접한 관련이 있으며 당뇨병 위험은 체중이 1kg 증가할 때마다 4.5-9% 증가하는 것으로 추정됩니다(1). 전 당뇨병은 또한 체중 증가와 관련이 있으며 T2DM의 발달에서 중요한 단계입니다.

당뇨병 전단계가 있으면 심혈관 질환의 위험도 증가합니다. 이는 당뇨병 전단계에서 보이는 고혈당증 및 혈당 변동성 때문인 것으로 생각됩니다. 고혈당증과 혈당 변동성 모두 산화 스트레스와 관련이 있습니다. 산화 스트레스는 심혈관 질환을 유발할 수 있는 내피 손상을 일으키는 것으로 가정됩니다. 고혈당증 및 혈당 변동성의 감소는 산화 스트레스의 감소를 유발할 수 있습니다.

음식에 대한 반응으로 생리적으로 방출되는 많은 장내 호르몬은 인간의 식욕을 강력하게 억제하고 음식 섭취와 포도당 항상성을 억제하는 것으로 나타났습니다(2). 이러한 장 호르몬 중 두 가지인 글루카곤 유사 펩티드-1(GLP-1) 및 펩티드 YY(PYY)는 결장의 신경내분비 L-세포에서 방출되며 동물과 인간에서 식욕 억제 효과가 입증되었습니다(3-6). GLP-1은 또한 췌장 B 세포를 자극하여 포도당 의존적 방식으로 인슐린을 분비하도록 자극하여 혈당 조절을 개선하고 글루카곤 방출을 억제하며 간 포도당 배출을 감소시킵니다(7-9). GLP-1 작용제로 장기간 치료하면 사람에서 상당한 체중 감소를 일으키는 것으로 나타났습니다(10).

우리 자신과 다른 설치류에 대한 작업은 식이성 발효 탄수화물(FCHO)이 시상하부의 식욕 중추를 억제하면서 순환하는 PYY 및 GLP-1 수준을 크게 증가시킬 수 있음을 보여주었습니다(11-12). 이로 인해 체중에 대한 전반적인 영향 없이 체지방과 복부 지방이 감소합니다. 그러나 복부 지방은 당뇨병의 중요한 심혈관 위험 요소이므로 이 효과는 건강에 유리할 가능성이 높습니다(13-14). 인간의 경우, FCHO(15-16) 섭취 후 포만감 증가를 보고하는 다수의 단기 연구가 있으며(15-16) FCHO 이눌린을 섭취한 어린이에 대한 1년 동안의 연구에서 대조군에 비해 상당한 체중 감소가 나타났습니다(17). FCHO는 또한 당뇨병 유무에 관계없이 과체중 피험자에서 인슐린 감수성을 증가시키고 식후 혈당 수치를 감소시키며 지질 산화를 강화하는 것으로 나타났습니다(18,19). 효과는 FCHO 유도 GLP-1 증가(GLP- 1은 이 연구에서 측정되지 않았습니다). 건강한 피험자에서 FCHO를 단기간 섭취하더라도 혈당 조절에 유사한 효과가 있습니다(20).

연구 설계

이눌린은 3가지 조사 모두에서 FCHO 보충제로 사용됩니다. 이눌린은 소장에서 알려진 영향이 없으며 대장에서 완전히 발효됩니다. 따라서 이눌린은 인간의 식욕, 혈당 조절 및 체중 유지에 대한 대장 발효 조사에 이상적으로 적합합니다. 테스트

스크리닝 절차

1. 전화 선별은 다음과 같은 초기 선별 기준을 충족하는 이 코호트의 구성원을 식별합니다.

   18세 이상의 성인, 당뇨병을 포함한 주요 대사 질환이 없는 참가자, 염증성 장 질환, 과민성 대장 증후군 등과 같은 알려진/진단된 위장 문제가 없고 지난 2년 동안 약물 또는 알코올 남용이 없는 참가자.

2. Sir John McMichael Centre에서 참가자는 다음을 수행합니다.

경구 포도당 내성 검사.

전혈구수, 간기능검사, 전해질검사, 갑상선기능검사, HbA1c, 포도당 등을 위해 30ml의 혈액샘플을 채취합니다.

체중과 키가 기록됩니다.

상세한 프로토콜

식욕 연구 세션

조사 1의 1, 2, 3, 4를 방문하십시오.

참가자는 밤새 단식(10시간 단식)한 상태로 도착합니다. 절차에 대한 설명과 참가자가 진행해도 되는지 확인한 후 체중을 기록합니다.

캐뉼라를 팔뚝 정맥에 삽입하여 하루 종일 혈액 샘플링을 용이하게 합니다. 2개의 기준선 혈액 샘플을 채취합니다. 시각적 아날로그 척도(VAS)는 혈액 샘플을 채취할 때마다 완료됩니다. 샘플링 방식은 다음과 같습니다. 조사 1 식욕 연구일 동안 총 80ml의 혈액을 채취하고 조사 3에서 각 식욕 연구 방문 동안 총 115ml를 채취합니다. 식욕을 평가하기 위한 시각적 아날로그 척도는 혈액 샘플을 채취할 때마다 완료됩니다. Visual Analogue Scale 질문에는 다음이 포함됩니다. "지금 얼마나 포만감을 느끼십니까?" 그리고 "지금 얼마나 배고파요?" 그리고 "지금 얼마나 먹을 수 있니?" 그들은 "전혀 그렇지 않다"와 "매우 그렇다"라는 용어로 정박된 10센티미터 선에 수직 표시를 하여 대답할 것입니다. 유사하게 메스꺼움, 메스꺼움, 헛배 부름, 팽만감, 설사 및 전반적인 웰빙과 같은 부작용이 평가될 것입니다.

시간 0에 아침 식사가 제공되고 참가자는 20분 동안 식사를 합니다. 점심식사는 240분에 제공되며 식사검사는 마지막 채혈 후 440분에 제공됩니다.

연구 세션 동안 참가자는 신체 활동을 최소화하도록 요청받을 것입니다. 물은 자유롭게 허용되지만 참가자는 혈액 샘플 및 VAS 완료 전 10분 미만은 마시지 않아야 합니다. 440분에 미리 계량된 식사가 제공됩니다. 식사는 과도하게 제공되며 참가자는 편안하게 배가 부를 때까지 식사를 해야 합니다. 식사와 함께 물병이 제공되며 물 섭취량도 기록됩니다.

조사 3에서는 연구 세션이 짧아지고 아침 식사와 점심 식사 테스트로 구성됩니다.

일대일 식단 상담

조사 3에서는 모든 참가자가 1, 2, 4, 7주차에 식이 상담을 받게 됩니다. 참가자에게 제공되는 지침은 영양사 클리닉 내에서 제공되는 일반적인 치료 패키지와 일치하는 현재 체중 및 에너지 요구 사항에 따라 개별화됩니다. 참가자들은 9주 동안 5%의 체중 감량을 목표로 하도록 지시받을 것입니다.

자유 생활 조건에서의 보충

보충제는 향낭(10g 분량 포함)으로 제공됩니다. 런인 기간 동안 일일 섭취량은 4주에 걸쳐 점차적으로 하루 30g으로 증가합니다. 이 런인 기간 동안 조사관은 전자 메일이나 전화를 통해 참가자에게 두 번 연락하여 섬유질 보충에 부정적인 부작용이 없는지 확인하고 지침을 따르고 참가자가 가질 수 있는 모든 질문에 답하도록 합니다. 피험자는 연구가 끝날 때까지 하루에 30g을 섭취합니다(조사 1의 경우 6주 또는 조사 3의 경우 18주).

워시아웃 기간

조사 1과 2에서 피험자가 대체 보충제를 건너기 전에 4주의 휴약 기간이 있을 것입니다.

식이 기록, 식욕 및 부작용

1차 조사에서는 1, 2, 3차 방문, 3차 조사에서는 1차, 6차, 7차 방문 전 3일 동안 3일 식이기록을 작성한다. 시각적 아날로그 스케일을 사용합니다. Visual Analogue Scale 질문에는 "오늘 식사 후 얼마나 포만감을 느꼈습니까?"가 포함됩니다. "오늘 식사 사이에 얼마나 배가 고팠습니까?" 그들은 "전혀 그렇지 않다"와 "매우 그렇다"라는 용어로 정박된 10센티미터 선에 수직 표시를 하여 대답할 것입니다. 유사하게 메스꺼움, 메스꺼움, 헛배 부름, 팽만감, 설사 및 전반적인 웰빙과 같은 부작용이 평가될 것입니다.

인슐린 및 포도당 항상성 식사 내성 테스트를 평가하는 방법 참가자는 12시간 단식으로 임상 조사 단위에 참석합니다. 팔뚝에 캐뉼라를 삽입합니다. 3개의 공복 혈액 샘플을 채취합니다(-30, -15 및 0). 켈로그 브렉퍼스트 바 1종과 인슈어 플러스 1종의 스탠다드 테스트 식사가 제공됩니다. 0, 5, 10, 15, 20, 30, 45, 60, 90, 120, 150, 180 amd 240분에 채혈합니다. 이는 포도당 프로필, 기저 인슐린 반응, 동적 위상 인슐린, 정적 위상 인슐린 민감도, DI=동적 위상 인슐린 X 정적 위상 인슐린, GIP 및 GLP-1 반응을 계산하는 데 사용됩니다.

무료 생체 포도당 모니터링: Medtronic iPro 연속 포도당 모니터는 5일 연속 포도당 모니터링을 평가하는 데 사용됩니다. "자유 생활" 포도당 항상성을 평가하기 위한 5일 연속 포도당 모니터링. 이 간질액 포도당 데이터는 Mean Amplitude Glycemic Excursions(MAGE), Continuous Overlapping Net Glycemic Action(CONGA) 및 저혈당 지수(LBGI), 고혈당 지수(LBGI)와 같은 위험 지수를 포함한 평균 포도당 및 혈당 변동성 측정에 대해 분석됩니다. HBGI) 및 일일 평균 위험 비율(ADRR). 참가자에게 이것은 복부의 피하 조직에 작은 플라스틱 캐뉼라 위치를 갖는 것을 의미합니다. 참가자는 또한 CGM을 착용한 상태에서 연속 4일 동안 3번 손가락으로 혈당을 측정해야 합니다.

WHOLE BODY MRI SCANNING 조사 3에서는 전신 해부학적 MR 스캔을 수행하여 총 지방량 및 국소 지방량을 결정하고 자기 공명 분광법(MRS)을 수행하여 간(IHCL) 및 근육과 같은 내부 장기의 지질 함량을 측정합니다( IMCL), 예를 들어 가자미근 및 경골근.

참가자들은 하룻밤 금식 후 10시간 동안 해머스미스 병원의 로버트 스타이너 MRI 장치에 참석하게 됩니다. 연구 방문은 1시간 동안 지속됩니다. 방문 전날에는 격렬한 운동과 음주를 삼가해 주시기 바랍니다.

먼저 대상자는 금속 수표 양식을 작성합니다. 다음 피험자는 병원복으로 갈아입고 스캐너의 트롤리에 눕도록 요청받습니다. 피사체는 스캐너에 반듯이 눕거나 엎드려 스캐너를 통해 자동으로 이동됩니다. 스캐너에 있는 동안 참가자는 부저에 액세스하여 경보를 울리고 스캐닝 콘솔의 지시를 듣고 응답할 수 있습니다. 피험자는 최대 1시간 동안 MRI 스캐너에 있게 됩니다. 스캐닝은 해머스미스 병원의 로버트 스타이너 MRI 장치에 있는 Philips 3.0 Tesla 또는 Philips 1.5 Tesla MR 스캐너에서 수행됩니다. 사용되는 자기 공명 영상 기술 중 어느 것도 이온화 방사선이나 정맥 조영제를 사용하지 않습니다. 참가자는 또한 체중, 키, 허리 및 엉덩이 둘레를 줄자로 기록합니다.