IAAO를 이용한 크론병 성인 남성의 트레오닌 요구량

배경 필수 아미노산 요구 사항에 대한 현재 식이 기준 섭취량(DRI) 권장 사항은 젊고 건강한 성인을 위한 권장 사항을 기반으로 하며 크론병 환자에서 직접 결정되지 않았습니다. 단백질과 아미노산은 우리 식단의 핵심 구성 요소입니다. IAAO를 사용하여 건강한 성인의 필수 아미노산인 트레오닌의 요구 사항을 정의한 연구자들은 이제 크론병(CD)과 같은 만성 염증 상태를 가진 환자와 같은 취약한 인구의 요구 사항을 정의할 수 있는 이상적인 위치에 있습니다.

동물 연구에서는 크론병과 대장염 모델에서 트레오닌 요구량이 증가했음을 시사합니다. 이것이 인간에게도 사실이라면 IBD 환자의 트레오닌 요구량에 대한 지식은 이 환자 집단의 의학적 영양 관리 개선을 위한 귀중한 정보를 제공할 수 있습니다. 개선된 의료 영양 요법은 IBD 환자의 회복 시간을 단축하고/하거나 완화 기간을 늘릴 수 있습니다.

방법:

지시약 아미노산 산화

가설:

CD 환자의 트레오닌 요구량은 이전에 IAAO 방법(19 mg/kg/d)을 사용하여 젊은 성인에서 결정된 트레오닌 요구량보다 높을 것이라는 가설이 있습니다.

목표:

1. IAAO 기술을 사용하여 CD 환자의 트레오닌 요구량을 결정하기 위해; 류신의 단계적 섭취에 대한 반응으로 L-[1-13 C] 페닐알라닌의 13 CO 2 [F 13 CO 2]로의 산화를 측정함으로써.
2. 체중과 제지방량을 기준으로 본 연구에서 도출된 요구량과 이전에 IAAO 방법으로 젊은 성인에서 결정된 트레오닌 요구량을 비교합니다.

주제:

최대 10명의 임상적으로 안정적인 CD 환자가 Mt.의 IBD 클리닉에서 모집됩니다. Sinai 병원, 토론토, 이 연구를 위해 Dr. Mark Silverberg에 의해 확인된 후 The Hospital의 임상 연구 센터(CRC)에서 후속 조치를 받을 것입니다. 아픈 어린이(SickKids), 토론토, 캐나다. 연구가 시작되기 전에 참가자는 신장, 체중, 체지방량, 제지방량, 안정 신진대사율 및 의료에 대한 연구 전 평가를 위해 CRC(아픈 어린이를 위한 병원, Hill Wing 5500호실)를 방문해야 합니다. 역사. 이러한 평가는 완료하는 데 약 3시간이 소요됩니다. 연구 전 평가 전에 10시간 동안 금식해야 합니다. 연구를 위한 식이 요구 사항을 계산하고 건강 상태를 평가하기 위해 사전 연구 평가가 필요합니다.

동의서에 서명한 후, 피험자는 선별 절차(신장, 체중, 공복 혈액 샘플 및 병력 설문지, BIA, 피부 주름 및 열량 측정)를 완료합니다.

• 자원 봉사자들은 연구에 참여하는 동안 발생한 비용에 대해 금전적 보상을 받게 됩니다.
• 연구의 모든 절차는 SickKids의 연구 윤리 위원회에서 승인합니다.

실험적 설계:

실험 설계는 연구 기간 동안 혈액 대신 호흡과 소변을 수집하기 위한 최소 침습 IAAO 모델을 기반으로 합니다. CD 환자의 트레오닌 요구량을 결정하기 위해 최대 총 50개의 IAAO 연구가 수행될 것입니다. 최대 10명의 CD 남성 환자를 모집합니다. 각 피험자는 최소 2개의 섭취 수준과 최대 5개의 서로 다른 트레오닌 섭취 수준에 대해 연구될 것입니다. 각 섭취 수준은 피험자에게 무작위로 할당됩니다.

연구 전 평가에서 피험자의 휴식 에너지 ​​소비량(REE)은 연속 개방 회로 간접 열량계로 측정되고 체성분은 피부 주름 두께 및 생체 전기 임피던스 분석(BIA)으로 측정됩니다. 연구 전 평가 및 각 IAAO 연구 시작일에 피험자의 체중을 측정하여 식이 요법 및 동위원소의 정확한 처방을 보장하고 연구 기간 동안 체중 유지를 확인합니다.

각 연구는 피험자의 에너지 요구 사항에 따라 처방된 식단에 대한 2일의 적응 기간과 1일 연구로 구성됩니다. 식단은 1g protein∙kg-1∙d-1의 적절한 양의 단백질을 제공합니다. 2일의 적응 기간은 신체가 적절한 양의 단백질에 적응할 수 있도록 하기 위한 것입니다. 적응 2일 후 트레오닌 섭취가 무작위로 할당되고 L-[1-13C]Phe를 사용하여 페닐알라닌(Phe) 동력학이 측정되는 연구일입니다. 이날 VCO2는 5번째 식사 직후 20분 동안 열량계로 측정됩니다.

식이 섭취 및 실험 식이:

3일 프로토콜

• 1일과 2일에 피험자는 적응식을 섭취하고 3일에는 8시간의 테스트 기간에 참여합니다. 각 3일 프로토콜은 최소 1주일 간격으로 분리됩니다(휴약 기간).
• IAAO 연구 3일차 이전 2일간의 적응 기간 동안 식이 섭취는 피험자의 요구 사항을 충족시키기 위해 탄수화물(SolCarb)과 단백질(베네프로테인)이 추가된 무유당 밀크 쉐이크(Scandishake) 형태로 제공됩니다. 단백질은 스칸디쉐이크에서 우유 단백질(카세인 및 유청)로 제공되며 1g.kg-1.day-1 제공 단백질 섭취. 총 칼로리는 간접 열량계에 의한 휴식 에너지 ​​소비(REE) 측정으로 제공되고 1.7을 곱합니다. 적응하는 날에는 하루 종일 고르게 퍼진 등질소, 등칼로리 식사 4회로 식단이 제공됩니다.
• 연구일(각 3일 기간의 3일째)에, 식이는 8시간당 등칼로리, 등질소 식사로 제공되며, 아미노산 동역학 연구에 사용하기 위해 개발된 가향 액체 제형 및 무단백질 쿠키로 구성됩니다. 각 식사는 피험자의 총 일일 요구량의 1/12을 나타냅니다. 식단의 질소(단백질) 함량은 계란 단백질의 아미노산 조성을 기반으로 결정질 아미노산 혼합물의 형태로 제공됩니다. 연구일의 에너지 섭취량은 REE x 1.5로 제공됩니다.
• 티로신은 40 mg/kg/일 초과량으로 제공됩니다.
• 페닐알라닌은 20mg/kg/d의 일정한 섭취량으로 제공됩니다.
• 트레오닌은 3-45 mg/kg/d 범위의 단계별 섭취량으로 제공되며 알라닌 수치는 변화하는 류신 수치의 균형을 맞추고 포뮬러가 등질소임을 보장하기 위해 조정됩니다.
• 연구 기간 동안 매일 종합 비타민 보충제가 제공됩니다.
• 적응일에는 물, 맑은 차 1컵 또는 맑은 커피 1컵을 제외한 다른 음식이나 음료를 섭취하지 않습니다.
• 8시간 공부하는 날에는 물 외에 다른 음식이나 음료를 섭취하지 않습니다.

공부하는 날

• 연구일 식단은 총 피험자의 일일 요구량의 1/12을 각각 나타내는 8개의 등질소, 등칼로리 식사로 나뉩니다.
• 각 연구일 아침에 피험자는 시간당 4끼의 식사를 집에서 먹고 연구실을 방문합니다. 그런 다음 피험자는 시간 간격으로 8개의 등칼로리 식사 중 나머지 4개를 섭취하기 시작합니다.
• "실험 설계"에서 언급된 바와 같이 최대 5개의 식이 트레오닌 섭취 수준이 무작위 순서로 테스트됩니다.
• 1-13C 페닐알라닌은 5번째 식사에서 추적자로 제공되며 나머지 식사와 함께 계속 투여됩니다.

체성분 측정

• 체성분은 연구 전 평가 동안 연구 시작 시 생체 전기 임피던스 분석(BIA 및 다중 피부 주름 두께 측정)에 의해 결정됩니다. 4가지 피부주름 두께(삼두박근, 이두박근, 견갑하근, 견갑상근)를 측정하여 체지방량을 추정합니다. BIA는 고정 주파수 분석기(50kHz; BIA 모델 101A: RJL 시스템)를 사용하여 수행됩니다. 앞에서 설명한 방정식을 사용하여 FFM을 계산합니다.

동위원소 주입 프로토콜:

• 1-13C 페닐알라닌이 동위 원소로 사용됩니다. 0.66mg/kg의 경구 프라이밍 용량은 5번째 식사와 함께 투여되고, 1.2mg/kg/d의 시간당 경구 용량이 동시에 시작되어 3시간 동안 식사 6, 7 및 8과 함께 계속됩니다. 호흡의 배경 13CO2가 평형에 도달하도록 하기 위해 총 4개의 동위원소 용량이 제공됩니다.
• L-[13C]phe의 프라이밍 용량을 투여함과 동시에 중탄산염(NaH13CO3) 0.176mg/kg의 경구 프라이밍 용량도 제공됩니다.
• 총 식이 섭취량을 20mg Phe/kg/d로 유지하기 위해 연구일에 동위원소로 제공된 페닐알라닌의 양을 식이 페닐알라닌에서 뺍니다.
• 티로신 섭취량은 과량의 티로신을 보장하기 위해 40 mg∙kg-1∙d-1로 유지됩니다.
• 호흡 및 소변 샘플은 추적자가 소비되기 전과 후에 주기적으로 수집됩니다.

샘플 수집:

• 소변 및 호흡 샘플은 기준선 및 동위원소 정상 상태에서 수집됩니다.
• 호흡 샘플은 소변 샘플과 동시에 수집됩니다.
• 5개의 기본 호흡 샘플이 60, 45, 30, 15분 및 추적자 프로토콜이 시작되기 직전에 수집됩니다.
• 3개의 기본 소변 샘플은 60분, 30분 및 추적자 프로토콜이 시작되기 직전에 수집됩니다.
• 4개의 고원 호흡 샘플은 추적자 프로토콜이 시작된 후 2.5시간마다 15분마다 수집됩니다.
• 추적자 프로토콜 시작 후 2.5시간마다 30분마다 3개의 고원 호흡 샘플을 수집합니다.
• Exetainers 플라스틱 튜브로 숨을 쉬는 피험자와 함께 호흡 샘플을 수집하고 샘플을 분석할 때까지 실온에서 미리 진공 처리된 유리 튜브에 보관합니다.
• 소변 샘플은 Eppendorf 튜브에 수집되어 1-13C 페닐알라닌 농축에 대해 분석될 때까지 -20ºC에서 보관됩니다.
• CO2 생산 속도(VCO2)는 호흡 중 13CO2 배설량을 정량화하기 위해 식사 5에서 환기 후드 간접 열량계를 사용하여 각 시험일에 측정됩니다.

샘플 분석.

• 호흡: 만료된 13 CO2 농축은 연속 흐름 동위원소 비율 질량 분석기(IRMS)로 측정됩니다.
• 소변 1-13C 페닐알라닌 농축은 가스 크로마토그래피 탠덤 질량 분석법(LC-MS-MS)으로 분석됩니다.

동위원소 동역학의 추정 전신 페닐알라닌 플럭스는 Matthews et al. 기준선과 안정기에서 추적자 농축의 동위원소 정상 상태는 소변의 L-[1-13C]페닐알라닌과 호흡의 13CO2의 변하지 않는 값으로 표시됩니다.

페닐알라닌 플럭스(umol/kg/h)는 소변 내 13C-페닐알라닌 농축을 사용하여 경구 투여된 13C-페닐알라닌을 대사 풀(정상 상태)로 희석하여 계산합니다. 섭취한 13C-페닐알라닌의 산화 후 호흡 중 13CO2의 출현 속도(F13CO2 umol/kg/h)는 Matthews 등의 모델에 따라 0.82 계수를 사용하여 체내에 보유된 이산화탄소를 계산하여 계산합니다. 신체의 중탄산염 풀. 페닐알라닌 산화 속도(umol/kg/h)는 F13CO2 및 소변의 13C-페닐알라닌 농축으로부터 계산됩니다.

통계 분석

쌍체 t 테스트는 다음을 테스트하는 데 사용됩니다. FFM과 체지방 비율의 차이; BIA와 skinfold의 두 가지 체성분 방식의 차이. ANOVA는 체성분(지방 및 FFM)의 다양한 추정치 간의 차이를 테스트하는 데 사용되며 연관성을 테스트하기 위해 상관 분석이 수행됩니다.

쓰레오닌 섭취는 피험자 내에서 완전히 무작위화되며 쓰레오닌 섭취량이 주요 치료 효과로 작용합니다. 페닐알라닌 플럭스, 산화 및 F13CO2에 대한 트레오닌의 영향은 SAS를 사용하여 임의 변수(PROC MIXED)로 주제를 갖는 혼합 선형 모델을 사용하여 테스트됩니다. 개별 플럭스 간의 차이는 Bonferroni 다중 비교 테스트를 사용한 사후 분석과 함께 ANOVA로 비교됩니다.

중단점(EAR)을 결정하고 이후 95% CI를 계산하기 위해 2상 선형 회귀 교차 분석을 적용하여 트레오닌 요구 사항을 결정합니다. 평균 트레오닌 요구량은 비선형 혼합 효과 모델(PROC NLMIXED; SAS Institute)을 산화 및 F13CO2 데이터에 적용하여 추정됩니다. 피험자 내의 관찰은 통계적으로 의존하는 것으로 간주됩니다.