소아 비만 및 심혈관 기능 장애

배경 소아 비만은 광범위한 심각한 합병증을 유발하여 조기 이환율과 사망률의 위험을 증가시키고 공중 보건 문제를 야기합니다. 또한 비만 아동은 비만 성인이 되기 쉽고 심혈관 질환(CVD)의 위험이 더 높습니다. CVD 위험 요인의 클러스터는 5세 정도의 어린 아동에게서 확인되었습니다. 또한 청소년과 젊은 성인에서 CVD 위험 인자의 존재는 무증상 관상 동맥 경화증과 관련이 있습니다. 소아 비만은 손상된 심장 구조 및 기능과 관련이 있습니다.

죽종형성 및 동맥벽 손상은 어린 시절에 시작되며 경동맥 내중막 두께(CIMT), 동맥 경화 및 내피 기능과 같은 죽상동맥경화증의 임상 지표가 비만 아동에서 변경된다는 진화하는 증거가 있습니다. 또한, 비만 아동의 조기 심혈관 변화와 대사 이상 사이의 잠재적 연관성에 대해서는 알려진 바가 거의 없습니다. 대사 증후군(MetS)은 이상지질혈증, 고혈압 및 내장 비만을 포함하는 특징의 집합체로, CVD 및 제2형 당뇨병의 위험이 더 높습니다. MetS와 어린 시절의 심혈관 변화와의 연관성을 조사한 연구는 거의 없습니다. Hyperuricemia는 장수에 부정적인 영향을 미치는 성인의 CVD에 대한 위험 요소로 인식되었습니다. 그러나 소아 연령에 대한 데이터는 여전히 부족하고 비만 소아에서 고요산혈증과 심혈관 이상 사이의 연관성은 아직 알려지지 않았습니다. 또한 비만은 만성 저수준 염증 및 산화 스트레스 증가 상태입니다. 산화 스트레스는 내피 기능 장애를 수반하는 생화학적 과정을 유발하거나 악화시킴으로써 심혈관 변화의 병인에 중요한 역할을 합니다.

또한, 지방 조직은 분비샘 역할을 하여 전 염증 또는 항 염증 활성을 가진 호르몬과 아디포카인을 방출합니다. 비만 성인에 대한 임상 연구에서 아디포카인의 혈장 수준과 염증 및/또는 산화 스트레스 지표 사이의 연관성이 관찰되었습니다. 다양한 아디포카인 중에서 아디포넥틴이 중요한 역할을 하는 것으로 보인다. 실제로, 비만에서 상향조절되는 다른 아디포카인과 달리, 아디포넥틴의 분비는 비만 대상체에서 현저하게 감소된다. 둘째, 아디포넥틴은 주로 신진대사, 혈관긴장 및 염증반응에 긍정적인 활성을 나타내는 것으로 보인다. 결과적으로, 비만 대상자에서 과도하게 순환하고 만성적으로 증가할 때 이롭지 않은 효과를 나타내는 다른 아디포카인과 달리, 아디포넥틴의 과잉보다는 결핍이 비만 관련 합병증에 연루됩니다. 마지막으로, 아디포넥틴의 혈청 농도는 다른 호르몬 및 사이토카인에 비해 매우 높으며, 이는 특정 고친화성 수용체에 대한 결합과는 별개로 이 단백질이 덜 특이적인 저친화성 표적을 가질 수 있음을 시사합니다. 아디포넥틴은 산화질소(eNOS) 관련 신호의 내피 이소형의 활성화를 통해 내피 개선 및 혈관 보호와 항염증 특성 및 항동맥경화 효과와 관련이 있습니다. 따라서 아디포카인 생성 장애는 비만과 염증 및 산화 스트레스를 연결하는 핵심 메커니즘일 수 있습니다. 따라서 이러한 복잡한 메커니즘에 대한 이해와 심혈관 손상의 가능한 조기 표지자의 식별은 어린 시절의 예방 및 치료 조치를 확립하고 성인의 심혈관 이환율과 사망률을 줄이기 위해 필요합니다.

주제 및 방법 이 연구는 단일 센터 종단 연구입니다. 피험자는 Novara(이탈리아)의 Piedmont Orientale 대학교 보건 과학부 소아과에서 모집되었습니다. 연구 프로토콜은 헬싱키 선언의 윤리 지침에 따랐으며 지역 윤리 위원회의 승인을 받았습니다. 연구 전에 모든 피험자와 그 부모로부터 정보에 입각한 서면 동의를 얻었습니다. 연구자들은 6-16세의 80명의 백인 비만(OB) 어린이 및 청소년과 20명의 정상 체중, 연령 및 성별 일치 대조군(NW)을 연속적으로 등록했습니다. NW 환자는 기준선에서만 평가되었지만 OB 대상자는 기준선과 등칼로리 지중해식 균형 식단과 유산소 훈련의 6개월(T6) 및 12개월(T12) 후에 평가됩니다.

두 그룹(OB 및 NW)의 평가

심초음파 평가 Vivid 7 Pro 초음파 스캐너(미국 제너럴 일렉트릭 헬스케어)를 사용한 경흉부 심초음파 검사는 소노그래퍼가 수행하고 이미지는 환자의 임상 데이터를 보지 않고 전문 소아 심장 전문의가 검토합니다. 좌심실의 측정(LV end-diastolic diameter, LVEDD; LV end-systolic diameter, LVESD; interventricular septum at end diastole, IVSD; LV posterior wall at end diastole, LVPWD) 및 좌심방 직경(LAD)은 확립 된 표준. 최대 LA 볼륨은 LA의 정단 4 및 2 챔버 확대 보기에서 계산됩니다. 좌심실 이완기말 및 수축기말 용적과 휴식 시 좌심실 박출률은 수정된 심슨의 복엽기 방법을 사용하여 2챔버 및 4챔버 보기에서 계산됩니다. 좌심실 질량(LVM)은 Devereux 공식에서 파생되며 신체 표면적(좌심실 질량 지수[LVMI])에 지수화됩니다. 상대 벽 두께(RWT)는 비율(LVPWD x 2)/LVEDD로 계산됩니다. 펄스파 도플러를 사용하여 승모판 유입 속도, 최고 초기 이완기 속도(E), 최고 후기 이완기 속도(A), E/A 비율을 측정합니다.

혈관 평가 혈관 측정은 전문 소노그래퍼가 복부 대동맥용 8mHz 선형 변환기와 5mHz 볼록 변환기를 사용하는 고해상도 초음파촬영(Esaote MyLab25TM Gold, Esaote, Italy)으로 수행되며 이미지는 그런 다음 환자의 임상 상태를 알지 못하는 전문 혈관 외과 의사가 오프라인으로 검토합니다. 오른쪽 및 왼쪽 경동맥의 초음파 촬영은 영상화되는 측면에서 머리를 45° 돌린 앙와위 자세로 수행됩니다. CIMT는 내강-내막 경계면의 선단에서 멀리 있는 벽의 중막-외막 경계선 선단까지의 평균 거리로 정의되며 총경동맥에서 원위 약 10mm입니다. CIMT는 0.2mm 간격으로 수행된 3회 측정의 평균으로 계산됩니다.

복부 대동맥 직경은 신동맥 기시와 장골 까르푸 사이의 중간 지점에서 최대 수축기 확장(Ds) 및 최소 이완기 확장(Dd)에서 측정됩니다. 대동맥 변형(S)은 공식(S = (Ds-Dd)/Dd)을 사용하여 계산됩니다. 압력 변형 탄성 계수(Ep)는 공식(Ep=(Ps-Pd)/S; Ps= 대동맥 수축기 압력; Pd= 대동맥 이완기 압력)을 사용하여 S로부터 계산됩니다. 이완기 혈압(Ep*)으로 정규화된 압력 변형은 공식(Ep* = Ep/Pd)을 사용하여 계산됩니다. S는 대동맥 벽의 평균 변형이고 Ep와 Ep*는 대동맥의 평균 강성입니다. 상완 동맥 유동 매개 확장(FMD)을 측정하기 위해 공압 커프를 오른쪽 전완에서 2cm 위 팔뚝에 배치하고 5분 동안 수축기 상부 수준(300mmHg)으로 부풀립니다. 연속적인 도플러 속도 평가가 동시에 이루어지며 가장 낮은 음파각(30°~60°)을 사용하여 데이터가 수집됩니다. 상완 동맥 직경, 최고 수축기 속도(PSV) 및 최종 확장기 속도(EDV)는 커프 해제 직후 및 2분 후에 측정한 다음 팽창 직전에 측정한 기본 값과 비교합니다. 반응성 충혈 후 기록된 최대 직경은 휴지기 직경의 백분율 변화로 보고됩니다(FMD = 피크 직경 - 기준선 직경/기준선 직경).

인체 측정 변수 키는 Harpenden stadiometer를 사용하여 가장 가까운 0.1cm까지 측정되고 체중은 수동 저울을 사용하여 가장 가까운 0.1kg까지 측정됩니다. 체질량 지수(BMI)는 체중을 키의 제곱(kg/m2)으로 나눈 값으로 계산됩니다. 허리둘레(WC)는 복부 주변 장골능의 가장 높은 지점에서 측정되며 가장 가까운 0.1cm로 기록됩니다. 엉덩이 둘레는 둔부 영역의 가장 넓은 부분에 걸쳐 측정됩니다. 사춘기 단계는 Marshall과 Tanner의 기준을 사용하여 신체 검사로 결정됩니다. 수축기(SBP) 및 확장기(DBP) 혈압은 적절한 커프 크기의 표준 수은 혈압계를 사용하여 2분 간격으로 3회 측정됩니다. 평균값은 분석에 사용됩니다.

OB 그룹에서만 평가

생화학적 변수 12시간 금식 후 혈액 샘플을 채취하여 포도당(mg/dL), 인슐린(μUI/mL), 총 콜레스테롤(mg/dL), 고밀도 지단백-콜레스테롤(HDL-c , mg/dL), 트리글리세리드(mg/dL), sUA(mg/dL), 병원 실험실에서 표준화된 방법 사용. 저밀도 지단백-콜레스테롤(LDL-c)은 Friedwald 공식으로 계산됩니다. sUA(mg/dL)는 Trinder와 같은 종점이 있는 uricase를 사용하는 Fossati 방법 반응에 의해 측정됩니다.

OB 피험자는 또한 경구 포도당 내성 검사(kg당 1.75g의 포도당 용액, 최대 75g)를 받고 30분마다 포도당과 인슐린 측정을 위해 샘플을 채취합니다. 절식 시 인슐린 저항성은 항상성 모델 평가(HOMA)-IR 공식을 사용하여 계산됩니다. 공복시 및 OGTT 동안의 인슐린 감수성은 정량적 인슐린 감수성 검사 지수(QUICKI) 및 마츠다 지수(ISI)의 공식으로 계산됩니다.

인터류킨(IL), 종양 괴사 인자(TNF)α, 플라스미노겐 활성화제 억제제-1(PAI1), 아디포넥틴 및 산화 스트레스 IL-8, IL-10, IL-6, TNFα, PAI-1, 아디포넥틴의 혈장 마커 결정 , 3-니트로티로신, 말론디알데히드(MDA), 반응성 산소종(ROS) 생성, 미엘로페록시다제(MPO), 환원형 글루타티온(GSH) 및 슈퍼옥사이드 디스뮤타제(SOD)는 특정 키트를 사용하여 측정됩니다. NO는 Griess 시약을 사용하여 혈액 샘플에서 정량화됩니다.

미토콘드리아 형태 및 기능 미토콘드리아는 단핵구에서 분리됩니다. 미토콘드리아의 초미세 구조 분석(투과 전자 현미경 ZEISS 109를 통해)은 미토콘드리아의 형태적 변화(미토콘드리아 팽윤, 기질 밀도 감소, 미토콘드리아의 원형질 이하 및 원섬유 내 하위 부분의 가능한 차이, 핵분열 융합 동적 미토콘드리아 적절성)를 평가하기 위해 수행됩니다. , 미토파지). 또한, 미토콘드리아는 미토콘드리아 산소 소비, 복합 I 활성(NAD+/NADH), 막관통 전위 및 미토콘드리아 동적 단백질 발현(미토푸신 1 및 2 웨스턴 블롯 분석을 통한 융합 및 핵분열 비율)의 시험관 내 분석에 사용될 것입니다.

OB 그룹에서 시간 경과에 따른 측정 이전에 설명한 모든 평가는 기준선과 등칼로리 지중해식 균형 식단과 유산소 훈련의 6개월(T6) 및 12개월(T12) 후에 수행됩니다.

영양 분석 및 개입 잘 훈련되고 경험이 풍부한 임상 소아 내분비학자가 모든 대상자의 음식 소비를 평가하고 OB 어린이에게 등칼로리 지중해식 균형 식단을 관리할 것입니다. 음식 소비를 평가하기 위해 음식은 이탈리아 식품영양연구소에서 고전적인 기본 식품군에 따라 분류됩니다. 다양한 연령층에 대해 검증된 식품 빈도 설문지도 학부모가 작성합니다. 영양 상담은 이탈리아 LARN(Livelli di Assunzione di Riferimento di Nutrienti) 지침 및 이탈리아 음식 피라미드에 따라 기준선과 6개월 및 12개월 후에 수행됩니다.

또한, 비만 피험자는 운동 훈련 요법을 받게 됩니다. 운동은 매일 실시되며 60분의 유산소 신체 활동으로 구성됩니다. 학부모는 특정 설문지에서 수행된 교육을 매일 기록합니다.