수면, 비만 및 정신 질환 - 일주기 리듬 평가를 위한 생물학적 마커 (SOMBER)

배경

비만(30 ≥ kg/m2)은 전 세계적으로 주요 건강 문제입니다. 전 세계 비만은 1975년 이후 거의 3배 증가했으며(WHO, 2021) 서구 사회 전체에서 계속 증가할 것으로 예상됩니다(OECD, 2017).

비만은 제2형 당뇨병(T2D), 폐쇄성 수면 무호흡증(OSA), 비알코올성 지방간 질환(NAFLD), 고혈압, 골관절염, 다낭성 난소 증후군 및 기타 여러 질환의 위험을 증가시킵니다(George et al., 2018; Luque -Ramirez et al., 2014; Mainous, Tanner, Jo, & Anton, 2016). 사망률이 크게 증가하고, III급 비만(BMI > 40kg/m2)인 사람은 같은 나이의 정상 체중인 사람보다 10년 더 짧게 살 것으로 예측됩니다(Finkelstein, Brown, Wrage, Allaire, & Hoerger, 2010). 비만인은 병가 기간이 더 길고 사회적 불이익을 경험하며(Hernaes, Andersen, Norheim, & Vage, 2015) 비만하지 않은 사람들에 비해 건강 관련 삶의 질이 전반적으로 더 낮습니다(Kolotkin & Andersen, 2017).

비만과 정신질환:

정신 질환은 비만 위험 증가와 관련이 있습니다. 비만은 정신 질환이 없는 사람에 비해 양극성 장애 및 정신분열증 스펙트럼 장애가 있는 사람에서 각각 약 2배 및 3배 더 일반적입니다(Annamalai, Kosir, & Tek, 2017; Chao, Wadden, & Berkowitz, 2019; Sicras, Rejas, Navarro , Serrat, & 블랑카, 2008). 일반적으로 사용되는 많은 항정신병 약물은 일부 약물의 경우 중립에서 올란자핀의 경우 +5.3kg 범위의 체중 증가를 유도합니다(Vancampfort et al., 2015). 항정신병제에 의해 유발된 체중 변화는 기저 질환에 따라 다릅니다(Moteshafi, Zhornitsky, Brunelle, & Stip, 2012). 많은 정신 질환은 높은 칼로리 섭취, 열악한 음식 품질(Manu et al., 2015) 및 낮은 신체 활동 수준(Schuch et al., 2017; Vancampfort et al., 2017)과 관련이 있습니다.

비만, 정신 질환 및 일주기 장애:

인체는 세포, 생리, 행동 리듬을 24시간 빛 주기에 적응시킵니다. 정상적인 일주기 리듬을 방해하면 심혈관 질환에서 암에 이르는 많은 건강 문제에 극적인 결과가 나타납니다(Morris, Purvis, Hu, & Scheer, 2016; Stevens, Brainard, Blask, Lockley, & Motta, 2014). 하루 리듬과 일치하는 수면 패턴은 정상적인 체중을 유지하는 데 중요합니다. 일주기 정의된 수면 시간과 일관되지 않은 수면은 과체중 및 비만과 독립적으로 연관되어 상대적 위험을 각각 31% 및 96% 증가시킵니다(McFadden, Jones, Schoemaker, Ashworth, & Swerdlow, 2014). 정신분열증과 양극성 장애가 있는 사람의 경우 질병이 잘 치료된 것으로 간주되는 경우에도 수면의 질과 생리학적 수면 패턴의 거의 모든 측정이 방해를 받습니다(Meyer et al., 2020).

인간 세포에서 일주기 시계는 양성 및 음성 전사/번역 피드백 루프를 통해 자체적으로 지속되는 일주기 진동을 생성하는 일련의 단백질로 구성됩니다. 인간의 일주기 시계는 다양한 '시계 유전자'를 수반합니다. 예: '생리' 유전자(per1 및 per2)는 둘 다 일주기 피드백 루프의 일부입니다. per1/2에 대해 녹아웃된 마우스 모델은 일주 리듬이 완전히 결여되어 고지방식이 후에 더 많은 체중이 증가합니다(Dallmann & Weaver, 2010). per1, per2 및 기타 시계 유전자의 조절 장애는 우울증, 정신분열증 및 양극성 장애를 포함한 정신 장애와 관련이 있습니다(Charrier, Olliac, Roubertoux, & Tordjman, 2017).

시계 유전자와 호르몬 리듬의 교란은 모두 정신 질환, 수면 장애 및 비만 사이의 중요한 연결 고리일 수 있습니다. 수면 장애는 잠재적으로 치료할 수 있습니다. 따라서 수면 패턴의 회복은 이 환자 그룹의 체중 증가와 비만을 예방하기 위한 가능한 목표가 될 수 있습니다.

연구 목표:

비만 및 정신 분열증 또는 양극성 장애가 있는 사람들의 일주기 리듬 장애에 대한 생물학적 마커를 평가합니다.

전반적인 가설:

비만과 정신분열증 또는 양극성 장애가 있는 사람들은 정신 질환이 없는 대조군에 비해 일주기 리듬을 방해했습니다.

행동 양식

연구 설계:

이것은 반복 측정을 하는 단일 센터 환자-대조군 연구가 될 것입니다.

연구 모집단:

연구 모집단은 다음 네 그룹으로 구성됩니다.

1. BMI > 30kg/m2 및 정신분열 스펙트럼 장애가 있는 사람(N=20)
2. BMI > 30kg/m2 및 양극성 스펙트럼 장애가 있는 사람(N=20)
3. 정신 질환 또는 수면 장애가 없는 BMI > 30kg/m2인 사람(N=20)
4. BMI 18.5 - 25kg/m2이고 정신 질환이나 수면 장애가 없는 사람(N=20)

제외 기준:

• 일시 중지가 부적절하다고 판단되는 경우 멜라토닌 경구 보충제를 복용하는 참가자는 제외됩니다.

연구 절차:

참가자는 클리닉을 두 번 방문합니다. 방문 사이에 참가자는 2일 동안 생체리듬을 이해하는 데 관련된 생물학적 샘플과 데이터를 수집합니다. 또한 참가자는 총 8일 동안 가속도계와 연속 혈당 모니터(CGM)를 착용하게 됩니다.

임상 방문 1:

첫 번째 임상 방문 동안 짧은(<10분) 테스트 배터리가 투여됩니다. 여기에는 보행 기능, 악력 및 균형 테스트가 포함됩니다. 또한 체중, 키, 허리 및 엉덩이 둘레, 체성분(생체 임피던스 기준)을 측정합니다. 시험 후에는 짧은 설문지를 작성합니다.

마지막으로 신체 착용 센서(가속도계 및 CGM)를 장착하고 참가자에게 식이 섭취량을 기록하고 생물학적 샘플링(모발 및 타액 샘플)을 수행하는 방법에 대한 철저한 지침을 제공합니다. 2일의 샘플링 일은 가능한 경우 임상 방문 1 직후 및 적어도 5일 이내에 지정됩니다.

재택 테스트:

테스트 1일과 2일 동안 참가자는 하루에 ~6회(취침 시간에 따라 다름) 침 샘플을 수집하고 하루에 4회 모발 샘플을 수집하고 체온과 식이 섭취량을 기록합니다(아래 "데이터 수집" 참조). 참가자는 매일 프로젝트 관리자로부터 가정 방문을 받습니다. 가능한 경우 정오 샘플링을 통해 참가자를 돕기 위해 정오 경에 방문 일정이 잡힙니다. 방문은 20분 미만으로 예정되어 있습니다. 방문하는 동안 프로젝트 관리자는 미디어 장치 사용 및 수면 환경의 빛 노출에 대한 간단한 설문지를 관리합니다.

임상 방문 2:

2일의 샘플링 후에 참가자들은 클리닉에서 다시 만날 것입니다. 이 방문 동안 나머지 테스트 장비와 샘플이 인계됩니다. 그 후, 환자는 아침-저녁 설문지(MEQ)를 작성합니다. 또한 테스트 리더는 참가자가 자신의 경험을 평가하도록 요청하는 짧은 인터뷰(~10분)를 수행합니다. 참가자가 최근(6개월 미만) 수면 무호흡증 검사를 받지 않은 경우 호흡 수면 모니터링 시간이 예약됩니다.

데이터 처리 및 분석:

데이터는 덴마크 법률 및 규정에 따라 호스팅 및 처리됩니다. 모든 데이터 파일은 연구 종료 후 5년 동안 보관되며 이후 익명화되거나 삭제됩니다.

통계:

일주기 리듬의 장애는 성별과 연령에 맞게 조정된 연구 그룹(BMI >30kg/m2, ≤25kg/m2, 정신 질환 유무) 간의 결과를 비교하는 다단계 종단 분석으로 분석됩니다. 일주기 조절 변수(호르몬, 온도, 포도당 수준 및 유전자 발현) 사이의 연관성은 상관 분석에 의해 조사될 것입니다.

전력 계산:

본질적으로 탐색적이기 때문에 솔직한 전력 계산을 수행하기에는 데이터가 충분하지 않습니다. 그러나 최근 연구에서는 각 연구 그룹에 14~20명을 포함하여 수면 장애가 있는 사람과 그렇지 않은 사람 사이에서 시계 유전자 발현의 상당한 차이를 발견했습니다(Canales et al., 2019; Zhanfeng, Hechun, Zhijun, Hongyu, & Zhou, 2019).

환자 등록부의 정보:

동의서에 서명한 후 환자 저널을 검토하여 나이, 성별, 사회경제적 상태, 약물 상태 및 정신과 진단(조울증, 정신분열증 및 우울증)의 존재 여부, 약물 이력 및 비만 관련 질병 유병률에 대한 정보를 검토합니다.

금융 및 보험:

이것은 연구자가 시작한 연구 프로젝트입니다. 이 프로젝트는 운영 비용을 충당하기 위해 2021년 금 전략 계획을 위해 지역 Syddanmarks pulje에서 913,000크로나를 받았습니다. 연구 자금은 전용 계정에 배치되며 해당 계정 번호는 덴마크 남부 보건 연구 윤리에 관한 지역 위원회에 배포되었습니다. 조사자 또는 University Hospital South West Jutland의 의과는 본 연구와 관련하여 금전적 이득을 취하지 않았으며 본 연구의 공정성을 해칠 수 있는 것으로 인식될 수 있는 이해 상충이 없습니다. 환자는 지불을 받지 못하지만 여행 경비는 환급받을 수 있습니다.

부작용, 위험 및 합병증:

이 연구는 적극적인 참가자 참여가 필요한 상대적으로 짧은 결과 목록을 사용하여 불편을 최소화하도록 설계되었습니다. 또한 디지털 솔루션을 사용하여 참여자의 작업 부하를 최소화합니다. 참가자는 수면 또는 음식 일기를 기록할 필요가 없으며 디지털 카메라로 기록되므로 음식 항목의 무게를 잴 필요가 없습니다.

현재 연구 절차와 관련된 알려진 위험은 없습니다. 참가자는 머리카락을 뽑거나 CGM을 장착할 때 잠재적인 불편함과 CRM 기기로 잠을 잘 때 수면의 질이 좋지 않을 수 있음을 알립니다. 참가자는 연구 절차 도중 또는 이후에 경험한 부작용을 보고하도록 권장됩니다. 참가자가 부상을 입은 경우 참가자 정보에 연결된 덴마크 국가 환자 보상 제도(http://www.patientforsikringen.dk)에 자신의 사례를 보고하도록 지시받습니다.

관점

정신 질환, 비만 및 일주기 장애를 나타내는 환자 그룹에 대한 비교 데이터는 이러한 질병 간의 연관성을 밝히는 데 도움이 될 수 있습니다. 비만과 정신분열증 또는 양극성 장애가 있는 사람들에서 정신 질환이 없는 사람들에 비해 일주기 장애가 더 두드러진다면 이러한 환자 그룹의 수면 패턴을 정상화하는 데 효과적인 치료가 필요합니다.