能量消耗对不同温度的反应
背景:
- 身体燃烧卡路里的方式称为能量消耗。 一些研究表明,当我们感到寒冷时,我们会燃烧更多的卡路里来保持身体温暖。 棕色脂肪是一种特殊的脂肪,可以利用能量使身体保持温暖。 多年来,已知小动物和婴儿体内含有棕色脂肪。 最近,有人提出成年人也有棕色脂肪。 如果棕色脂肪在暴露于寒冷时在成年人体内变得活跃(燃烧卡路里),那么这些人往往会燃烧更多的卡路里并且可能不容易增加体重。 更多地了解能量消耗、棕色脂肪、环境温度和体温之间的关系可能有助于解释为什么有些人会变得肥胖而其他人不会。
目标:
- 为了更好地了解身体在暴露于不同温度时如何燃烧卡路里。
- 研究棕色脂肪及其在低温下如何燃烧卡路里。
合格:
- 18 至 35 岁或 55 至 75 岁之间的健康男性。
- 18 至 35 岁之间的健康女性。
- 为了控制种族,参与者必须是非西班牙裔白人或非裔美国人。
设计:
- 参与者将接受体格检查和病史筛查。 将收集血液和尿液样本。
- 参与者将作为住院患者留在美国国立卫生研究院临床中心的代谢科,时间不超过 14 天。 住院时间长短取决于参与者对不同研究温度的反应。
- 每天下午,参与者将在跑步机上步行 30 分钟。 将提供所有膳食。
- 参与者每天将在具有不同温度设置的专门房间内停留长达 5 小时。 温度范围从大约 61 华氏度到 88 华氏度。 将监测体温、活动、卡路里燃烧和冷/热感觉。 在最冷温度的研究日,参与者将进行成像研究以寻找棕色脂肪活动。
- 参与者将在研究结束时获得他们的时间和参与补偿....
研究概览
详细说明
令人惊讶的是,人们对身体如何调节热量产生(能量消耗,EE)以响应环境温度的细微变化知之甚少。 例如,直到最近人们才意识到棕色脂肪组织在成年人身上是有功能的。 控制产热的机制有助于调节体重,因此可能导致当前的肥胖流行:即使 EE 的微小变化,如果没有通过食物摄入量的变化来补偿,也会对体重产生长期影响.
热中性区 (TNZ) 是 EE 处于最小值且不随环境温度变化的环境温度范围。 下限和上限临界温度定义了 TNZ 的温度限制。 在低于下临界温度的环境温度下,据报告 EE 与环境温度图是一条直线,外推的 X 轴截距是防御体温。 与瘦人相比,这些参数中的一些被预测对于肥胖者是不同的。 随着全球肥胖流行与室内温度控制的改善相吻合,更好地了解 EE 与体温调节之间的关系是可取的。
该协议分为三个阶段。 第一个是在瘦男性中进行试点,以优化程序并确定检测的可行性、敏感性和行为。 其次,将比较瘦和肥胖的男性队列,以确保可以观察到预期的差异。 第三,将检查其他变量,例如女性的年龄、种族、性别和月经期。
具体来说,我们将绘制 NIH 代谢临床研究室住院期间静息 EE 对 16-31 摄氏度环境温度的反应。 每天静息 EE 将在具有不同环境温度的室内呼吸热量计中测量(受试者将不知道室温)。 每个研究日的剩余时间将在 23-25 摄氏度的个别病房中度过。
将保持标准饮食和身体活动,体重将保持稳定。 此外,还将测量核心体温和皮肤温度、心率和变异性、表面肌电图的肌肉活动,以及使用视觉模拟量表的热舒适度和饥饿感。
这项研究将建立技术并提供基线规范数据,从而深入了解调节人类 EE 的机制以及肥胖如何影响这些机制。 预计这项研究将为调查急性和慢性体重变化的影响以及药物治疗的影响提供基础。
研究类型
注册 (实际的)
阶段
- 不适用
联系人和位置
学习地点
-
-
Maryland
-
Bethesda、Maryland、美国、20892
- National Institutes of Health Clinical Center
-
-
参与标准
资格标准
适合学习的年龄
接受健康志愿者
描述
- 纳入标准:
- 一般健康。
- 男性年龄大于或等于18岁-35岁或55-75岁之间,男性或女性年龄在18-35岁之间。
- 自我报告的非西班牙裔和非拉丁裔白种人和非裔美国人
- 书面知情同意书。
排除标准:
- 甲状腺功能减退或甲状腺功能亢进(病史或 TSH >5.0
- 与安全和成功参与本研究不相容的心理状况,例如(但不限于)幽闭恐惧症、临床抑郁症、双相情感障碍
- 过去 6 个月体重变化 >5% 或受过训练的运动员
血压大于 140/90 mmHg 或目前正在接受抗高血压治疗
- 心血管病史
- 体重指数 40 公斤/平方米(2)
- 糖尿病(空腹血糖 > 126 mg/dL)
- 肝脏疾病或 ALT 血清水平高于实验室正常值上限的两倍
- 缺铁(铁蛋白 < 30 mcg/L 男性,< 15 mcg/L 女性)
- 肾功能异常(eGFR
- 最近 5 年内有吸毒或酗酒史;当前使用药物(根据历史)或酒精(CAGE 大于或等于 2)
- 当前使用已知会改变能量代谢的药物/膳食补充剂/替代疗法
- 怀孕/母乳喂养/荷尔蒙避孕或在过去一年内分娩
- 围绝经期(自述在闭经开始后两年内或目前主诉潮热)
- 适用于绝经前、月经不调或多囊卵巢疾病的女性
- 当前吸烟者或烟草制品使用者
- 防止受试者进入 MRI 扫描仪的金属植入物。
在给予书面知情同意之前,所有受试者将被充分告知研究的目的、性质和风险。
学习计划
研究是如何设计的?
设计细节
- 主要用途:基础科学
- 分配:非随机化
- 介入模型:并行分配
- 屏蔽:单身的
武器和干预
参与者组/臂 |
干预/治疗 |
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实验性的:健康年长的瘦白人男性
BMI 介于 18.5 和 25.0 kg/m2 之间的 55-75 岁白人男性
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代谢室室温设置在16C和31C之间
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实验性的:健康的年轻瘦黑人
BMI 介于 18.5 和 25.0 kg/m2 之间的 18-35 岁黑人男性
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代谢室室温设置在16C和31C之间
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实验性的:健康的年轻瘦白人
BMI 介于 18.5 和 25.0 kg/m2 之间的 18-35 岁白人男性
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代谢室室温设置在16C和31C之间
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实验性的:健康的年轻瘦白人女性
BMI 介于 18.5 和 25.0 kg/m2 之间的 18-35 岁白人女性
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代谢室室温设置在16C和31C之间
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实验性的:有肥胖症的健康年轻白人男性
BMI 介于 30.0 和 40.0 kg/m2 之间的 18-35 岁白人男性
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代谢室室温设置在16C和31C之间
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研究衡量的是什么?
主要结果指标
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
|---|---|---|
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静息能量消耗
大体时间:住院第 7-13 天
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在高于基础代谢率 (%) 的最低耐受温度下的静息能量消耗,由代谢室测量
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住院第 7-13 天
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次要结果测量
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
|---|---|---|
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平均皮肤温度
大体时间:第 1-14 天
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IBottons 在胸部、上臂、大腿和小腿测量的皮肤温度的加权平均值
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第 1-14 天
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合作者和调查者
调查人员
- 首席研究员:Kong Y Chen, Ph.D.、National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases (NIDDK)
出版物和有用的链接
一般刊物
- Nedergaard J, Bengtsson T, Cannon B. Unexpected evidence for active brown adipose tissue in adult humans. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2007 Aug;293(2):E444-52. doi: 10.1152/ajpendo.00691.2006. Epub 2007 May 1.
- Ouwerkerk R, Hamimi A, Matta J, Abd-Elmoniem KZ, Eary JF, Abdul Sater Z, Chen KY, Cypess AM, Gharib AM. Proton MR Spectroscopy Measurements of White and Brown Adipose Tissue in Healthy Humans: Relaxation Parameters and Unsaturated Fatty Acids. Radiology. 2021 May;299(2):396-406. doi: 10.1148/radiol.2021202676. Epub 2021 Mar 16.
- Brychta RJ, Huang S, Wang J, Leitner BP, Hattenbach JD, Bell SL, Fletcher LA, Perron Wood R, Idelson CR, Duckworth CJ, McGehee S, Courville AB, Bernstein SB, Reitman ML, Cypess AM, Chen KY. Quantification of the Capacity for Cold-Induced Thermogenesis in Young Men With and Without Obesity. J Clin Endocrinol Metab. 2019 Oct 1;104(10):4865-4878. doi: 10.1210/jc.2019-00728.
- Virtanen KA, Lidell ME, Orava J, Heglind M, Westergren R, Niemi T, Taittonen M, Laine J, Savisto NJ, Enerback S, Nuutila P. Functional brown adipose tissue in healthy adults. N Engl J Med. 2009 Apr 9;360(15):1518-25. doi: 10.1056/NEJMoa0808949.
- van Marken Lichtenbelt WD, Vanhommerig JW, Smulders NM, Drossaerts JM, Kemerink GJ, Bouvy ND, Schrauwen P, Teule GJ. Cold-activated brown adipose tissue in healthy men. N Engl J Med. 2009 Apr 9;360(15):1500-8. doi: 10.1056/NEJMoa0808718.
研究记录日期
研究主要日期
学习开始 (实际的)
初级完成 (实际的)
研究完成 (实际的)
研究注册日期
首次提交
首先提交符合 QC 标准的
首次发布 (估计的)
研究记录更新
最后更新发布 (实际的)
上次提交的符合 QC 标准的更新
最后验证
更多信息
与本研究相关的术语
其他研究编号
- 120097
- 12-DK-0097
计划个人参与者数据 (IPD)
计划共享个人参与者数据 (IPD)?
IPD 计划说明
IPD 共享时间框架
IPD 共享访问标准
IPD 共享支持信息类型
- 研究方案
- 国际碳纤维联合会
药物和器械信息、研究文件
研究美国 FDA 监管的药品
研究美国 FDA 监管的设备产品
在美国制造并从美国出口的产品
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