检查补充维生素 D 对老年人线粒体生物能量学影响的初步研究

在过去的二十年里，维生素 D 的作用已经超越了骨骼健康，涵盖了对老年人肌肉功能很重要的各种生物活动。 低 25-羟基维生素 D (25[OH]D) 浓度 (<30 ng/mL) 与下肢肌肉无力、身体机能受损和行走速度较慢有关，(1-8) 是已知的残疾风险因素。 (9) -15) 老年人中低 25(OH)D 浓度也与虚弱以及包括肌肉无力、行走速度慢和疲惫/疲劳在内的个体虚弱因素有关。 (16-18) 维生素 D 缺乏症 (25(OH)D <12 ng/mL) 的临床表现包括近端肌肉无力、肌肉疼痛和步态障碍，这些通常可以通过补充维生素 D 来逆转。 (19;20) 然而，维生素 D 对肌肉功能潜在机制的影响尚不清楚。 最近的证据支持维生素 D 在骨骼肌线粒体代谢中的作用。 使用 31P-MRS 成像，据报道补充维生素 D 后最大线粒体氧化磷酸化 (OXPHOS) 增加。 (21) 因此，我们假设 25(OH)D 浓度低的个体肌肉无力和行走速度慢可能部分是由于 OXPHOS 活性降低和骨骼肌线粒体中 ATP 生成减少。

维生素 D 不足在老年人中很常见，根据使用的切点（25(OH)D <20 ng/mL 或 <30 ng），大约三分之一到四分之三的社区居住的 ≥70 岁的成年人/mL，分别）。（22；23） 同样，生物能量下降与年龄增长广泛相关。 (24) 因此，检查维生素 D 和线粒体生物能量学之间的关联可以提高我们对修复老年人低 25(OH)D 浓度的潜在机制和潜在益处范围的理解。

该研究的目的是获得关于通过补充维生素 D3 将维生素 D 不足的老年人中 25(OH)D 浓度增加至 ≥ 30 ng/mL 对 1) 多种血细胞群、骨骼的生物能量特征的影响的初步数据肌肉线粒体和肌肉纤维以及 2) 骨骼肌线粒体质量和生物发生。

假设 1：在补充维生素 D3 4 个月后，肌肉线粒体、肌肉纤维和血细胞的生物能量以及呼吸控制将得到改善。

假设 2：补充维生素 D3 4 个月后，关键线粒体蛋白（VDAC/孔蛋白和 COX4）和线粒体生物合成调节因子（PGC1a、SIRT1、SIRT3 和 TFAM）的表达会更高。

我们计划仅从 EVIDENCE 研究 (IRB00022395) 的筛选失败中招募人员。 EVIDENCE 研究招募了 200 名参与者，他们的 25(OH)D 浓度为 18-<30 ng/mL。 那些在他们的 EVIDENCE 筛选访问中浓度为 12-<18 ng/mL 的人将被联系参与这项试点研究。 我们将利用 EVIDENCE 筛选失败，因为这是一项资金有限的试点研究，筛选实验室 (25(OH)D) 非常昂贵，并且筛选所需的人数在试点研究中成本过高，这两项研究是与相同的员工在同一家诊所经营。 所有筛选措施都将在 EVIDENCE 研究期间进行，并且将在基线访视时针对该研究开始措施。

所有 25(OH)D 浓度为 12-<18 ng/mL 的 EVIDENCE 筛查失败的人将被告知他们不符合 EVIDENCE 研究的资格，并将被告知这些结果。 如果他们符合本研究的所有相同资格标准，该标准排除了可能影响他们安全进行神经肌肉功能测试、服用维生素 D 补充剂或进行肌肉活检的条件的参与者，这些人将被告知我们有另一个研究维生素 D 水平不足的人。 如果有兴趣，他们将被要求进行基线访问（只要该访问可以在他们的 EVIDENCE 筛选访问后的 2 个月内进行）。 那些在 2 个多月前接受 EVIDENCE 研究筛查的人将没有资格参加这项研究，因为实验室工作和进行的其他测试可能不再准确。