포도당 조절에 대한 바소프레신의 효과 (HYPERGlu)

서론 항이뇨 호르몬으로도 알려진 신경뇌하수체 호르몬 아르기닌 바소프레신(AVP)은 1895년 Oliver와 Schäfer에 의해 바소프레신 ​​특성이 확인된 최초의 호르몬 중 하나였습니다. 그들은 뇌하수체 추출물이 마취된 개의 혈압을 증가시킨다는 것을 보여주었습니다. AVP는 주로 시상하부의 뇌실주위 핵과 시신경상 핵에서 합성됩니다. 호르몬은 뇌하수체 후엽의 신경엽으로 전달되어 순환계로 방출됩니다. 표적 기관은 V1a, V1b 및 V2의 세 가지 다른 수용체에 의해 호르몬 자극을 감지합니다. 수용체 V1a는 주로 혈관벽에서 발현되며 혈관 수축을 담당합니다. 수용체 V1b는 주로 뇌하수체 전엽에서 발견되어 부신 코르티코트로핀 호르몬의 분비를 매개하는 반면, V2 수용체는 주로 네프론 세뇨관에서 발현되어 수분 재흡수를 유발합니다. AVP의 발견 이후, 바소프레신과 항이뇨 특성은 매우 잘 연구되고 문서화되었습니다.

혈압 및 수분 항상성에 대한 AVP 효과 외에도 호르몬은 통증, 뼈 및 지질 대사, 고혈압, 사회적 행동, 노화, 인지 기능, 세포 증식, 염증, 감염, 항상성, 시상하부 -뇌하수체-부신 축 및 당뇨병. 이러한 모든 효과는 많은 질병에 대한 유용한 통찰력을 제공할 수 있습니다. 따라서, 본 출원의 초점은 건강한 인간의 포도당 조절에 대한 AVP의 효과에 있다.

AVP는 V1a 수용체의 활성화와 글루카곤의 방출을 증가시켜 실험 동물에서 포도당 수치를 증가시켜 간 글리코겐 분해를 강화하는 것으로 알려져 있습니다. 간의 글루카곤 수용체가 차단되더라도 AVP는 여전히 혈당을 증가시킵니다. V1b 수용체는 랑게르한스 섬의 알파 및 베타 세포 모두에서 확인되었습니다. 따라서 AVP는 혈당 증가에 대응하는 인슐린 분비를 자극합니다. AVP V1a 및 V1b 수용체 녹아웃 마우스를 사용한 실험에서 포도당 및 지방 대사의 변화가 관찰되었으며 이는 AVP가 포도당 조절 및 대사 장애에서 역할을 할 수 있음을 시사합니다. AVP V1a 수용체의 유전적 변이가 있는 인간을 대상으로 한 연구에서 과체중 또는 고지방식이를 하는 대상에서 당뇨병 유병률이 증가한 것으로 나타났습니다. 최근, 대사 기능 장애가 있는 경향이 있는 쥐를 대상으로 한 연구에서 포도당 항상성에 대한 바소프레신의 장기적인 영향이 미치는 영향을 조사했습니다. 높은 바소프레신은 비만 쥐에서 고인슐린혈증과 포도당 불내성을 강화하는 반면 바소프레신 ​​수용체 V1a 길항제로 치료하면 포도당 불내성을 감소시키는 것으로 보고되었습니다.

프랑스 역학 연구에서 정상 공복 혈당을 가진 3,615명의 남녀 코호트를 9년 동안 추적했습니다. 그것은 수분 섭취가 고혈당 발병 위험과 반비례하고 독립적으로 연관되어 있음을 나타냅니다. 저자들은 그들의 결과가 혈장 바소프레신의 증가와 관련된 저수분화 때문이라고 가정했습니다. 더 최근에는 말모 다이어트와 암 연구에서 2,064명의 스웨덴 코호트가 경구 포도당 내성 테스트로 15.8년 후에 분석되었습니다. 그들은 코펩틴(AVP의 신뢰할 수 있고 임상적인 대용 마커)이 당뇨병과 복부 비만을 독립적으로 예측한다는 것을 발견했습니다.

흥미롭게도, 저수분과 낮은 수분 섭취는 만성 AVP 상승과 관련이 있습니다. 자유 생활 성인을 대상으로 한 최근 연구에서 습관적인 물 섭취량이 적으면 물 섭취량이 많은 성인에 비해 AVP가 상당히 높아졌습니다.

실험 설계 인슐린 저항성이 없는 30세에서 55세 사이의 피험자 60명을 연구에 모집합니다. 성인 30명은 정상 체질량 지수(BMI; 남성 15명, 여성 15명, 18.5kg∙m-2 < BMI ≤25kg∙m-2)와 과체중 또는 비만 성인 30명(남성 15명, 여성 15명, 28명 kg∙m-2 ≤ BMI ≤35 kg∙m-2)가 연구에 참여하도록 모집됩니다. 표본 크기 추정은 60명의 피험자가 0.05로 설정된 알파 수준으로 0.8의 검정력을 제공할 것임을 보여주었습니다. 글루코스 대사에 대한 바소프레신의 효과는 고장성 식염수 주입을 이용한 바소프레신(AVP)의 삼투압 자극에 이어 경구 글루코스 내성 테스트를 통해 연구될 것입니다. 각 피험자는 주입물의 염화나트륨(NaCl) 함량만 다른 두 개의 동일한 실험을 수행합니다(등장성 대 고장성 식염수). 모든 여성 피험자는 낮은 내인성 수준의 에스트로겐과 프로게스테론을 보장하기 위해 월경 개시 후 약 2-6일인 초기 난포기 동안 두 실험을 모두 수행합니다. 30분 동안 앉은 자세로 휴식을 취한 후 피험자는 0.1ml/분의 주입 속도로 120분 동안 3% NaCl(고장 식염수, 따라서 HYPER) 또는 0.9% NaCl(등장 식염수, 따라서 ISO)을 정맥 주사합니다. 단일 맹검 방식으로 균형 잡힌 순서로 /kg 체중. 이 고장성 식염수 주입은 혈장 삼투압을 285에서 최소 300mmol/kg으로 증가시킵니다. 별도의 정맥 카테터에서 30분마다 혈액 샘플을 채취합니다. 주입 후 피험자는 4시간 경구 포도당 내성 테스트를 시작하기 전에 30분의 평형 기간 동안 휴식을 취합니다.

경구 당부하 검사(OGTT)를 위한 피험자 준비: 피험자는 검사 3일 전부터 정상적인 식사를 하고 정상적인 신체 활동을 해야 합니다. 저녁 식사는 전날 표준화되며 술은 허용되지 않습니다. 피험자는 검사 전 최소 10시간 동안 금식하도록 지시받습니다.

OGTT 절차: OGTT 테스트는 75g의 포도당 섭취와 혈액 샘플링 기간으로 구성되며, 샘플은 240분 동안 30분마다 수집됩니다. 소변 샘플은 주입이 끝날 때와 OGTT가 끝날 때 수집됩니다. 혈압은 각 혈액 샘플에 따라 자동 혈압계를 통해 기록됩니다. 산소 섭취량 및 호흡 교환율은 시험당 총 7회 간접 열량계를 통해 매시간 평가됩니다. 채혈하는 동안 갈증 인식 및 구강 건조도 시각적 아날로그 척도를 통해 평가됩니다.

샘플 분석 각 실험 시험에서 총 14개의 혈액 샘플을 수집하고 다음을 분석합니다. 인슐린, c-펩티드, 글루카곤, 코펩틴, 혈장 레닌 활성, 코르티코트로핀 방출 호르몬(CRF), 코티솔, 트리글리세리드 및 유리 지방산(FFA).

소변 샘플은 삼투질 농도 및 신선한 소변 비중에 대해 분석됩니다. 혈청, 혈장 및 소변의 백업 샘플은 추가 분석이 필요한 경우 또는 파손된 바이알의 교체용으로 -80°C에서 냉동 보관됩니다.

데이터 처리 및 분석 수집된 데이터의 품질과 무결성을 보장하기 위해 사례 보고서 양식이 활용됩니다. 사례 보고서 양식(CRF)은 가장 높은 기준을 충족하는 방식으로 수집된 데이터를 기록하도록 설계됩니다. CRF는 주제 등록 전에 개발, 테스트 및 승인됩니다. 연구의 데이터 수집에 관여하는 과학자는 데이터 수집을 시작하기 전에 CRF 사용에 대해 교육을 받을 것입니다. 모든 CRF에 대한 종이 및 디지털 라이브러리는 실험 기간 동안 그리고 원고 출판 후 최소 2년 동안 구축 및 유지 관리됩니다. 데이터베이스 관리자와 수석 조사자는 식별 가능한 피험자 정보에 액세스할 수 있는 유일한 사람입니다. 나머지 모든 문서는 주체의 익명성을 보장하기 위해 코딩됩니다. 데이터 및 안전 모니터링 계획에는 다음이 포함됩니다. 데이터 및 안전 모니터링을 위한 전체 프레임워크, 모니터링 책임자, 부작용/예기치 않은 문제 보고 절차. 데이터 수집 후 데이터 입력은 두 명의 공인 과학자가 수행합니다. Quest 진단 데이터는 PDF 형식으로 제공되며 데이터 입력도 두 명의 과학자가 수행하고 확인합니다. 데이터 통합 ​​및 데이터베이스 청소는 분석 및 시각화를 통해 통계 소프트웨어에서 수행됩니다.

1차 반응 변수 포도당 대사는 모두 비율 척도로 측정된 4가지 변수(포도당, 인슐린, C-펩티드 및 글루카곤)에 의해 포착되며 14회에 걸쳐 측정됩니다.

2차 결과는 다음과 같습니다: Hb, Hct, 총 단백질, 삼투압, Na, K, Copeptin, 부신 코르티코스테로핀 방출 호르몬(ACTH), CRH, 안지오텐신 II, 혈장 레닌 활동(PRA), 알도스테론, 트리글리세리드, FFA.

추가로 반복되는 연속 결과는 다음과 같습니다. (1) 14회 측정되는 혈압; (2) 별도의 7회에 걸쳐 평가할 산소 섭취량 및 호흡 교환율; 및 (3) 14회에 걸쳐 측정될 갈증 인식 및 구강 건조.

공변량 측정 치료군(등장성 대 고장성 식염수)이 주요 비교 대상이 될 것입니다. 다른 공변량에는 성별(여성 대 남성) 및 체중 상태(정상 체중 대 과체중/비만), 연령(30-55세) 및 시간(1-14세)이 포함됩니다.

평균 응답 프로필이 그룹 내에서 유사한지, 즉 평균 응답에서 시간 경과에 따른 변화 패턴이 그룹별로 다른지 여부를 조사하기 위해 본 연구에서는 그룹별 시간 상호 작용 효과를 추가로 탐색할 것입니다. 시간 상호작용에 의한 치료; 시간 상호 작용에 의한 가중치; 시간 상호 작용에 의한 섹스).

데이터 분석 계획

• 반복 측정 설계를 사용하는 이 유사 실험의 경우 연구원은 시간 경과에 따른 평균 응답의 변화와 이러한 변화가 관심 있는 공변량과 어떻게 관련되는지 설명하기 위해 종단 분석을 수행할 것입니다.
• 이러한 연속 변수의 정규성은 Shapiro-Wilk 정규성 테스트를 수행하여 평가됩니다.
• 모든 연속 결과에 대해 요약 통계(평균 및 표준 편차)는 각 시간 및 시퀀스별로 수행됩니다. 또한, 포도당 대사 측정 사이의 상관 관계가 수행됩니다.
• 명목 척도에서 측정된 공변량에 대해 백분율이 계산되고 연속 척도에서 측정된 공변량에 대해 평균 및 ± 표준 편차가 표시됩니다.
• 인슐린 감수성 지수의 분포와 곡선 아래 영역이 평가될 것입니다.

통계적 모델링 시간이 지남에 따라 평균 응답의 변화가 공변량과 어떻게 관련되는지 연구하기 위해 제한된 최대 우도 추정을 사용하여 일반화 선형 혼합 효과 모델링(무작위 절편 및 기울기 포함)을 사용합니다. 각 그룹의 평균 응답은 시간이 지남에 따라 선형적으로 변한다고 가정합니다. 그러나 시간 경과에 따른 평균 응답이 선형이 아닌 경우 고차 다항식 경향이 탐색됩니다.

연구원은 적절한 추론이 이루어지도록 반복 측정 간의 상관 관계를 설명하기 위해 적절한 공분산 패턴 모델을 맞출 것입니다.

통계적 유의성은 0.05의 알파에서 결정됩니다. 모든 통계 분석은 다음 정적 소프트웨어 STATA©, JMP© 또는 SAS©로 수행됩니다.

예상 결과 및 결론 고장성 식염수 주입 시험 동안 수분 균형은 인위적으로 조작될 것입니다(고장성 고혈량증). 혈장 삼투압의 증가는 바소프레신 ​​분비를 자극할 것입니다. AVP 자극은 더 높은 인슐린 저항성을 야기하는 글루코스보다 더 큰 정도로 인슐린을 증가시킬 것으로 예상된다. 또한 증가된 바소프레신 ​​수치와 낮은 소변 배출량에 대한 반응으로 큰 소변 삼투압이 예상됩니다.

프로젝트의 의의 당뇨병은 비만과 함께 선진국과 개발도상국에서 가장 많이 발생하는 비전염성 질병 중 하나입니다. 2,900만 명 이상의 미국인이 당뇨병을 앓고 있으며 또 다른 8,600만 명은 당뇨병 전단계에 있습니다. 2012년 당뇨병 비용은 2,450억 달러였으며 계속 증가하고 있습니다. 다른 한편으로 수분 부족은 요로 감염, 신장 결석, 심혈관 질환, 기분 상태 및 인지 능력과 같은 많은 건강 문제와 관련된 매우 일반적인 현상입니다. 저수화 효과의 잠재적 메커니즘 중 하나는 AVP 수치의 상승입니다. 최근의 역학 데이터와 동물 실험은 저수분과 높은 바소프레신이 당뇨병과 포도당 조절 장애와 관련이 있음을 나타냅니다. 그러나 인간에 대한 대조 시험의 실험 데이터는 존재하지 않습니다. 제안된 연구의 목적은 혈당 조절에 대한 증가된 바소프레신의 효과를 조사하기 위해 건강한 사람에 대한 통제 시험을 수행하는 것입니다.