제2형 당뇨병 환자의 훈련에 대한 세포 적응 (TrainAiD)

배경 및 목표

신체 훈련은 인슐린 저항성 및/또는 제2형 당뇨병(T2D) 환자의 대사 건강을 개선할 수 있습니다. 신진대사 건강 개선의 근간이 되는 세포 및 분자 변화는 다인성이며 부분적으로만 이해되지만 골격근 포도당 흡수 및 지방 조직 인슐린 감수성의 개선을 포함하는 다기관 수준에서의 적응을 포함할 가능성이 높습니다.

급성 운동이 골격근의 포도당 흡수에 미치는 영향에 대한 문헌은 많지만 지금까지 규칙적인 신체 훈련의 인슐린 민감화 효과에 대한 특정 분자 기반을 조사한 연구는 부족합니다.

이 프로젝트의 목적은 T2D 유무에 관계없이 비만 환자를 대상으로 3개월 간의 신체 훈련 프로그램과 기준선에서 골격근과 지방 조직의 전사적 차이를 연구하고 이 정보를 사용하여 포도당 처리 개선을 위한 새로운 치료 목표를 식별하는 것입니다. 및 T2D 환자의 인슐린 감수성.

따라서 연구자들은 다음 질문에 대한 답을 찾는 것을 목표로 합니다. 신체 활동이 제2형 당뇨병에서 인슐린 감수성에 미치는 영향 뒤에 있는 메커니즘은 무엇입니까?

행동 양식

30명의 비만 환자(n=15)와 제2형 당뇨병이 없는(n=15) 환자가 연구에 포함될 것입니다.

디자인: 코호트 연구 개입: 12주 개입 기간은 유산소 운동 훈련 3회/주, 45분/회로 구성됩니다. 모든 교육 세션은 감독됩니다. 유산소 운동은 최대산소섭취량의 70%(x2/주)의 강도로 에르고미터 자전거 운동으로 실시합니다. 최대 심박수의 70%(x1/wk.)에서 로잉 에르고미터 운동. 3주차, 6주차 및 9주차에 VO2max를 측정하여 훈련 세션 동안 작업량을 충분히 조정할 수 있도록 합니다.

실험 방법: 개입 전(1-2주) 및 후에 다음 테스트 및 측정이 수행됩니다.

A일: (야간 단식. 기간 약. 3시간)

• 이중 에너지 X선 흡광계(DXA) 스캔(체성분 및 체지방)
• 에르고미터 자전거의 등급별 운동 테스트(최대 지방 산화율)
• 최대 산소 소비량 테스트(VO2max)
• 손잡이 강도(동력계 기준)
• 레그 파워(Power Rig 및 기립 테스트)

B일: (야간 단식. 기간 약. 9시)

• 2단계 정상혈당, 고인슐린혈증 클램프
• 근육 생검 외측광근
• 지방 생검 피하 하복부
• 흐름 측정(도플러 초음파에 의한 대퇴 동맥 및 스트레인 게이지 혈량 측정법에 의한 팔뚝)
• 에너지 소비량(환기 후드 방식)

훈련 개입이 끝난 후 A일과 B일을 반복합니다.

분석 방법:

1. 근육 및 지방 생검: 미토콘드리아 호흡 능력 및 반응성 산소 종 생산. 단일 핵 RNA 시퀀싱(snSeq). 섬유 유형 결정 및 모세관 형성.
2. 혈액 샘플: 호르몬, 대사 물질 및 기질(예: 인슐린, 카테콜아민, 코르티솔, 포도당, 젖산염, 피루브산염, 케톤체, 사이토카인 및 미오카인). 혈장 단백체/펩티도믹 분석.

요약하면, 이 연구는 훈련에 의해 영향을 받거나 T2D 환자 대 대조군 대상에서 차등 조절을 보이는 골격근 및 지방 조직의 세포 유형 및 유전자를 밝힐 것입니다.

통계적 고려 사항:

검정력 계산은 검정력 = 0.95 및 P<0.05로 설정된 유의 수준을 기준으로 n ≥ 10일 때 훈련 유도 인슐린 민감도의 유의한 차이를 감지할 수 있음을 나타냅니다. 이를 통해 약간의 여유를 두고 15-20%의 드롭아웃 비율을 허용합니다. 혼합 모델 분석은 표현형 데이터의 데이터 분석과 snSeq 데이터를 위한 생물정보 도구 및 유전자와 표현형 발현 사이의 상호 작용에 사용됩니다.

윤리적 고려 사항:

이 프로젝트는 2020년 12월 15일 수도권 지역 윤리 위원회(H-20046605)의 승인을 받았습니다.