卡路里限制延缓衰老过程

假设：卡路里限制通过解偶联蛋白和去乙酰化酶的表达调节来延缓衰老过程，从而延缓端粒侵蚀，这是由于氧化应激减少所致。

回顾性研究：

大约 1000 名年龄在 40 至 55 岁之间的成年人参与了记录体重的营养评估研究，并且当时的体重指数 (BMI) 低于 30 kg/m2，将被视为符合条件。 受试者招募的其他来源将是武装部队人员的健康记录和我们的机构数据库。 那些接受并签署书面知情同意书的人将受到：

1. 完整的临床病史，记录过去和现在的疾病、药物使用情况、吸烟史、饮酒史和非法药物使用史。
2. 评估营养摄入量的膳食问卷
3. 完整的临床检查，包括测量体重、身高、血压。
4. 我们之前验证过的体力活动问卷 1
5. 通过 DEXA 测量身体成分

6. 抽取 10 小时空腹血样 30 毫升进行测量

   • 浓缩红细胞体积、血糖、肌酐、血脂、TSH、甲状腺激素和胰岛素
   • 外周血单核细胞 (PBMC) 中的端粒长度
   • PBMC 中的 Sirt1 和 6 基因表达。
   • 血浆 8-异前列烷
7. 通过超声测量颈动脉内膜中层厚度，由训练有素的专业人员使用先前报告的方案进行。

一旦评估，受试者将被分类为：

1. 体重保持者，如果他们的实际体重最多在至少 10 年前记录的体重的 10% 以内
2. 体重增加者，如果他们的实际体重超过之前记录体重的 20%

以下将被排除在进一步分析之外：

1. 有慢性衰弱性疾病病史的受试者，如肾功能衰竭、癌症、自身免疫性疾病、甲状腺功能减退症、糖尿病或艾滋病。
2. 从事极高体力活动的受试者（每周超过 10 小时的运动或需要极端体力活动的工作，例如铲土或重体力劳动。
3. 有药物滥用或酗酒史的受试者
4. 使用厌食或合成代谢药物的受试者，或非甾体类抗炎药的长期使用者。
5. 受试者每天吸烟超过 5 支（每年 91 包）
6. 过度营养不良的受试者，定义为体重指数低于 18 kg/m2。

前瞻性研究：

主要目标：

研究正常志愿者三个月的热量限制对肌肉中 SIRT1 和 UCP3 表达、PBMC 中 SIRT6 表达、棕色脂肪组织活性和氧化损伤标志物积累的影响。

具体目标：

1. 在正常人类志愿者中开发卡路里限制的前瞻性模型。

2. 研究与卡路里限制相关的变化：

   • 禁食期间炎症和游离脂肪酸的血清标志物。
   • 通过 PET-CT 测量棕色脂肪组织对 18 氟葡萄糖的摄取
   • UCP3 和 SIRT1 的 mRNA 在肌肉活检中的表达。
   • SIRT1和6 mRNA在肌肉和外周血单个核细胞中的表达
   • 肌肉中 4 羟基壬烯醛和 8 羟基鸟苷的积累，作为氧化损伤的标志
   • 外周嗜中性粒细胞产生的 ROS 作为产生自由基能力的总体量度
   • 胰岛素敏感性，使用源自葡萄糖耐量的公式测量。 方法学 将对年龄在 25 至 40 岁、BMI 在 27 至 32 kg/m2 之间、对减肥感兴趣的绝经前女性进行研究。 纳入标准将是：完成高中学业、过去六个月体重稳定（± 2 公斤）、没有糖尿病、服用可能影响能量消耗的药物，例如 β 受体阻滞剂（口服避孕药除外）以及缺乏参与竞争或耗尽体力活动。 女性将被要求使用有效的避孕方法，并且在研究持续期间每月进行一次妊娠试验。

签署知情同意书后，将通过量热法和活动记录仪或双标水测量总能量消耗。 考虑到体重稳定，受试者将被视为处于能量平衡状态（将在纳入研究所需的两周内评估体重是否发生变化）。 因此可以确定，此时摄入的能量等于消耗的总能量。

之后，受试者的测量总能量消耗受到 25% 的限制（即使在一年内，志愿者也能很好地忍受这种限制）。 限制将是平衡的，使用地中海式饮食，保持 50% 碳水化合物、25-30% 脂质、25% 蛋白质和 100% 微量营养素需求的比例。 患者每周都会接受营养师的强化治疗。 为放宽限制期，每周可允许加餐一次。 根据体重变化，如果志愿者在研究期间至少减轻了 3 公斤或 5% 的体重，则他们将被视为能量受限（第 1 组）。 相反，那些没有达到这些目标的受试者将被视为对照组（第 2 组）。

干预将持续三个月，并将在智利圣地亚哥的温度保持相对稳定且较低的时期内进行，以避免气候对棕色脂肪组织活动的影响。 理想的时间是五月到八月。 营养师将每周对两组进行评估，以评估对饮食的依从性、强化适应症和称重。 受试者将每月收到货币报酬，以允许购买规定的特定食品和品牌。 每个科目都将接受有关健康饮食和身体活动生活方式的教育。 将使用便携式活动记录仪 (Actiheart®) 确定身体活动的最终变化。

除体重变化外，如果甘油三酯水平降低至少 15% 且 T3 水平降低至少 8 ng/dl，则志愿者将被视为热量限制。

在基线和三个月干预期结束时，对照组应处于零能量平衡状态，依从受试者处于负能量平衡状态，将进行以下测定：

1. 测量常规临床实验室参数以排除伴随疾病。
2. 空腹血清游离脂肪酸的测定。
3. 使用商用 ELISA 试剂盒分别测量作为炎症标志物和糖毒素的超敏 C 反应蛋白和羧甲基赖氨酸 (CML)。
4. 测量甘油三酯和 T3 水平以评估是否符合卡路里限制。
5. 葡萄糖耐量曲线测量葡萄糖和胰岛素并使用松田公式计算胰岛素敏感性
6. 通过荧光激活细胞分选 (FACS) 测量外周中性粒细胞的氧化爆发作为生物体 ROS 生产能力的表达
7. 根据 Crujeiras 等人报道的技术，通过 RT-PCR 测量 PBMC 中的 SIRT1 和 6 基因表达
8. 根据 Virtanen 等人的说法，PET CT 用于测量锁骨上脂肪在热中性条件下以及将一只脚浸入 8°C 水中五分钟后对 18 氟脱氧葡萄糖的摄取。

9. 股外侧肌活检，由医生使用 Bard 针使用我们小组之前报道的技术进行（这是一个安全且简单的程序，但获得的活检样本很小，因此可以进行的分析是有限的），以测量:

   • 通过 RT-PCR 检测 UCP3 的 mRNA，使用 Millet 等人在以类似方式获得的人体活组织检查中报告的技术。
   • 使用 Heilbronn 等人报道的技术通过 RT-PCR 检测 SIRT1 的 mRNA。
   • 8 羟基鸟苷和 4 羟基壬烯醛作为氧化标记物的免疫组织化学表达，使用我们之前报道的方法。
10. 通过双能 X 射线吸收测定法 (DEXA) 测量身体成分。
11. 静息能量消耗测量和开路间接量热仪（型号 2900，Sensor Medics Corp.，Yerba Linda，CA，USA）。
12. 使用 Actiheart actigraphs 的 Actigraphy 来评估卡路里限制引起的自发身体活动的最终变化。

考虑到在短期研究期间不会检测到变化，因此在前瞻性方案中不会测量端粒长度。