젊은 남성의 글루타메이트 보충

글루타메이트는 근육과 간 모두에서 포도당 대사의 여러 측면에 관여하지만 그 역할은 완전히 정의되지 않았습니다. 이것은 골격근을 쉬고 운동할 때 흡수되는 1차 아미노산으로, 여기서 피루브산(해당 분해에서 파생됨)과 상호 작용하여 TCA 주기 중간체인 2-옥소글루타레이트와 포도당신생합성 전구체 알라닌을 생성합니다. 글루타메이트는 또한 암모니아와 근육 내 반응을 통해 또 다른 포도당 생성 전구체인 글루타민 생산에 필요합니다. 골격근이 전신 포도당 처리의 85%를 담당한다는 점을 감안할 때 글루타메이트, 관련 아미노산 및 포도당 항상성 사이의 상호 작용을 조사하는 것은 특히 관련이 있습니다. 그러나 에너지 공급과의 많은 연관성에도 불구하고 골격근 포도당 대사에서 글루타메이트의 역할은 잘 이해되지 않고 있습니다.

인간의 글루타메이트와 포도당의 순환 농도를 조작한 연구는 거의 없으며 골격근 조직에서 이 독특한 조작의 효과를 평가한 연구는 없습니다. 건강한 젊은 성인에서 약 10g의 MSG(글루타민산나트륨) 용량은 일시적으로 혈장(700-800%) 및 근육내(30%) 글루타메이트 농도를 높입니다. 급성 MSG 보충은 또한 아스파테이트, 알라닌 및 글루타민(근육 내 글루타메이트에서 생성되어 이후 순환계로 방출됨)의 혈장 농도를 적당히 증가시킵니다. 흥미롭게도, 인슐린은 MSG 보충에 반응하여 분비되는데, 이는 췌장의 흥분성 아미노산 수용체에 결합하는 글루타메이트에 의해 매개되는 것으로 보이는 효과입니다. 췌장에 대한 작용 외에도 글루타메이트가 탄수화물(CHO) 가용성이 증가한 기간 동안 포도당 자극 인슐린 분비를 강화하여 2차 메신저로 기능할 수 있음을 시사하는 몇 가지 증거가 있습니다. 그러나 인슐린에 대한 글루타메이트의 이차 효과는 잘 알려져 있지 않습니다.

독립적으로 인슐린 분비를 자극하는 글루타메이트의 능력은 글루타메이트와 포도당 대사 사이의 연관성에 대한 추가 지원을 제공하지만 현재까지 이 관계를 직접 조사하기 위해 구강 포도당 도전 중에 MSG를 투여한 연구는 두 건뿐입니다. 한 연구에서는 MSG가 포도당 내성에 영향을 미치지 않는 것으로 관찰되었지만, 이 연구에서 최고 혈장 글루타메이트는 이전 보고서(~ 80 대 400-500μM)에 비해 극적으로 둔화되었습니다. -CHO와 함께 섭취. 별도의 연구에서 저자는 이 문제를 피하기 위한 방법론적 접근 방식을 개발했습니다. 즉, MSG와 CHO의 투여를 30분까지 시차를 두어 혈장 글루타메이트와 포도당이 유의하게 동시에 상승했습니다. 또한 MSG 투여는 포도당 내성을 개선했습니다. 이러한 발견을 뒷받침하기 위해 MSG와 결합된 고지방 식사 후 포도당 청소율의 개선도 보고되었습니다. 흥미롭게도, 모든 연구가 더 높은 글루타메이트 이용 가능성과 함께 향상된 인슐린 분비를 관찰한 것은 아닙니다. 이것은 인슐린 분비를 자극하는 탄수화물의 능력이 이 호르몬에 대한 글루타메이트의 효과를 압도할 수 있음을 시사하지만, 구체적인 메커니즘은 완전히 밝혀지지 않은 상태로 남아 있습니다.

최근 연구자들은 글루타메이트가 인슐린이 없을 때 쥐의 L6 근관에서 포도당 흡수를 자극한다는 것을 보여주는 세포 배양 모델을 개발했습니다. 이는 글루타메이트가 골격근에 직접 작용할 수 있음을 시사하며, 인슐린 분비가 더 이상 증가하지 않음에도 불구하고 급성 MSG 보충으로 포도당 내성이 개선되었다는 이전 연구 결과를 뒷받침합니다. 또한, 세포 데이터는 AMP-활성화 단백질 키나아제(AMPK) 및 p38 미토겐-활성화 단백질 키나아제(MAPK)의 활성화를 통해 글루코스 수송체 4(GLUT4)가 근육근으로 전이되어 글루타메이트 자극된 포도당 흡수가 발생한다는 것을 보여줍니다. 이러한 메커니즘이 인간의 포도당 내성에 있어 글루타메이트 매개 개선을 뒷받침할 가능성이 있습니다. 그러나 이것은 근육 세포에 의해 흡수될 때 포도당의 운명과 마찬가지로 아직 조사되지 않았습니다.

글루타메이트와 포도당 대사 사이에는 높은 수준의 상호 작용이 있지만, 글루타메이트와 포도당의 혈장 농도 상승이 인간 골격근으로의 서로의 섭취에 영향을 미치는지 여부는 불분명합니다. 따라서 이 연구의 가장 중요한 목표는 MSG 및 CHO 섭취와 비교하여 건강한 젊은 남성의 혈장 및 근육 내 아미노산 농도와 골격근 포도당 대사 측면에 대한 급성 MSG+CHO 보충의 효과를 밝히는 것입니다. 홀로.

조사관은 글루타메이트 및 포도당의 동시 최고 순환 농도를 달성하기 위해 MSG 및 CHO의 투여를 30분까지 시차를 둘 것입니다. 이러한 조건에서 목표는 다음과 같습니다.

주요한:

1. MSG+CHO 대 MSG 단독 투여 후 순환 글루타메이트 및 근육내 글루타메이트의 변화를 정량화하고 비교합니다.
2. MSG 단독 투여와 비교하여 근육내 유리 아미노산 풀(특히 아스파르테이트, 알라닌 및 글루타민)에 대한 MSG+CHO의 급성 효과를 평가합니다.

중고등 학년:

1. MSG+CHO가 CHO 단독에 비해 혈장 포도당의 상승을 약화시킨다는 것을 입증한 이전 연구(7)의 결과를 확인하십시오(인슐린 또는 C-펩티드 농도에는 영향을 미치지 않음).
2. MSG+CHO가 MSG 및 CHO 단독에 비해 골격근에서 AMPK/p38 MAPK 및/또는 인슐린 경로를 통한 신호 전달 정도가 더 크거나 더 작은지 확인합니다.
3. CHO 단독에 비해 MSG+CHO 동안 골격근 포도당 섭취, 저장 및/또는 활용 측면이 변경되는지 여부를 탐색합니다.

조사자들은 글루타메이트와 포도당이 순환에서 최대 농도로 동시에 이용 가능할 때 다음을 관찰할 것이라고 가정합니다.

주요한:

1. MSG+CHO는 MSG 단독에 비해 순환 및 근육내 글루타메이트 농도를 낮춥니다.
2. MSG+CHO 및 MSG 단독에 대한 반응으로 아스파테이트, 알라닌 및 글루타민의 유사한 근육내 농도.

중고등 학년:

1. CHO 단독과 비교하여 MSG+CHO 후 혈장 포도당의 무딘 증가(인슐린 또는 C-펩티드 농도의 차이 없음).
2. MSG+CHO 후 AMPK/p38 MAPK 및 인슐린 신호와 관련된 단백질의 발현 및 활성화 증가. 그러나 AMPK/p38 MAPK 신호는 인슐린 신호 경로의 활성화를 무시할 수 있을 정도로 MSG 단독 후에 가장 클 것입니다. 반대로, 인슐린 신호는 CHO 단독에 따라 최대가 되며 AMPK/p38 MAPK를 통한 신호는 무시할 수 있습니다.

향상된 골격근 포도당 흡수(즉, 원형질막으로의 GLUT4 전위 증가) 및 활용(즉, CHO 단독 투여와 비교하여 TCA 주기를 통한 당분해 및 플럭스 증가율).

참여에 동의한 자격이 있는 청년들은 각각 약 1주일의 세척 기간을 두고 분리된 4회에 걸쳐 실험실을 방문합니다. 체성분, 체력 등을 평가하기 위한 일련의 기본 평가(방문 1)에 따라 참가자는 무작위 순서로 3개의 시험(방문 2, 3 및 4)을 완료합니다. 3번의 시험 각각에 대해 참가자는 8-12시간의 하룻밤 금식(전날 밤 자정 이후에 물을 제외하고 음식이나 음료 없음) 후 자동차 또는 대중 교통을 통해 실험실에 도착합니다. 카테터를 전주정맥에 삽입하고 공복 시 혈액 샘플을 채취합니다(~8mL). 그런 다음 참가자는 5분 이내에 150mg/kg 체질량 MSG 또는 위약을 섭취합니다. 다음 시점에 혈액(~8mL)을 채취합니다: 10, 20, 30, 40, 50, 60, 75, 90, 105 및 120분. 30분 채혈 직후 참가자는 75g 탄수화물(포도당) 음료 또는 두 번째 위약을 섭취합니다. 마지막 혈액 샘플을 채취한 후 카테터를 제거합니다. 각 시험 중에 채취된 혈액의 총량은 ~88mL입니다.