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微生物群多样性和组成以及多酚生物利用度

2017年2月17日 更新者:Oliver Chen、Tufts University

微生物群多样性和组成以及多酚生物利用度:使用含有全蔓越莓粉的无植物饮食的受控喂养试验

受饮食影响的肠道微生物群的组成和多样性通过食物成分、细菌和宿主之间复杂的相互作用对肠道和全身的健康产生重大影响。 多酚在上消化道吸收不良并到达结肠,在那里它们可能与微生物群有相互关系。 由于多酚如何调节肠道健康并降低其他发病机制的风险仍有待阐明,我们建议进行一项试验性控制喂养研究,以检查自由干燥全蔓越莓粉 (FWCP) 中的多酚和其他成分对成分和多样性的影响。肠道微生物群,以及证实蔓越莓多酚的生物利用度。 拟议研究的核心假设是,FWCP 多酚会减少无植物食物饮食引起的 Alistipes、Bilophila 和 Bacteroides 增加的幅度,并将增加肠球菌、双歧杆菌、Eggerthella lenta 和 Blautia coccoides-直肠真杆菌群。 拟议的研究是新颖的,因为没有研究检查过将 FWCP 多酚掺入无植物性食物的饮食中对肠道微生物群的具体影响。 这项拟议的研究是创新的,因为积极的结果将以高度的信心证明 FWCP 成分对产生有益的短链脂肪酸、致癌胆汁酸和致动脉粥样硬化三甲胺的影响。 使用无植物性食物的饮食方案作为背景饮食的研究产生的结果将为 FWCP 的微生物调节作用提供明确的证据,告知尿路感染 (UTI) 的作用机制,并用于制定消费者沟通信息肠道健康。

研究概览

详细说明

研究人员建议对 10 名定期排便(≥ 5 次/周)并且愿意食用不含植物性食物的饮食的成年人进行随机、对照喂养、交叉试验。 该试验将包括两个 5 天的干预阶段,交叉之间有 2 周的清除期。 在干预阶段,将向受试者提供所有膳食。 受试者将被随机分配接受含有 30 克匹配安慰剂或 FWCP 的 Con 或 FWCP 饮食。 选择剂量是为了提供足量的类黄酮和 PAC,这与美国分别为 157 mg 和 95 mg/d 的类黄酮和 PAC 平均摄入量相当。 不含植物性食物的饮食将配制为仅包含动物性成分。 所有膳食都将由 Helen Rasmussen 博士、研发人员设计和监督,并在代谢研究室的厨房准备。 将向受试者提供包装好的冷冻食品,供他们在家或工作时食用。 在干预阶段不允许喝咖啡、茶和其他植物性饮料。

在参加研究之前,所有受试者都需要提供知情同意书。 将根据排除标准筛选符合研究条件的个体,具体如下:1) 研究前 3 个月未服用抗生素药物或已知会影响粪便微生物群的药物; 2)积极治疗医生诊断的疾病,如癌症、心血管疾病、胃肠道疾病; 3) 定期使用任何膳食补充剂; 4) 入组前 2 个月或研究期间安排的结肠镜检查; 5) 根据研究医师的判断,标准血液生化指标严重异常;和 6) 使用 ≥ 14/wk 份量的酒精。 符合所有其他资格标准且血液生化值在正常范围内的受试者将被要求参加该研究。

在试验期间,符合条件的受试者将需要在 5-7 周内参加 1 次筛选访视和 9 次研究访视。 在访问 2 和 6 结束时,受试者将收到随机分配的冷冻餐并开始食用研究餐 5 天。 在收集干预后粪便样本之前,受试者可以食用 ≥ 5 天的研究餐。 整个粪便样本将放入密封袋中,然后放入装有冰袋的冷藏箱中,并在 24 小时内运送至 MRU。 将在每个干预阶段前后收集晨尿和 30 mL 空腹血以及所有其他临床数据。 所有收集的样品将储存在-80 摄氏度直至使用。

人体试验的样本量是根据 FWCP 对无植物性食物饮食诱导的耐胆汁细菌增加以及肠球菌、双歧杆菌、迟缓埃格氏菌和 Blautia coccoides-Eubacterium rectale 增加的影响进行估计的。 由于文献中没有数据说明 FWCP 对耐胆汁细菌的影响,因此研究人员将在拟议的交叉控制喂养试验中雇用 10 名受试者来检验我们的假设。

将通过酶消化和珠击步骤提取粪便 DNA,然后使用 QIAamp Stool DNA Mini Kit (Qiagen)。 16S rRNA 基因扩增子将从提取的 DNA 中生成,使用 PCR 和针对 V4 可变区的条形码引物组。 扩增子将在塔夫茨大学核心设施的 Illumina ® MiSeq 测序仪上进行测序,该设施由 Anne Kane 博士指导。 微生物群分析将使用 Qiime v 1.7 进行。 操作分类单元将使用 UClust 生成。 将使用 Qiime 计算 Alpha 和 Beta 多样性参数。 尿液中的类黄酮和酚酸将通过我们常规的 HPLC-电化学检测方法进行测定。 尿液中的花青素及其葡萄糖醛酸代谢物将通过研究人员常规使用的 LC-MS/MS 测定法进行量化。 将使用我们实验室建立的 GC-MS 方法测定粪便短链脂肪酸。 粪便粪水中的pH值将在离心后使用pH计测定。 将使用 LC-QTOF-MS 方法测定粪便中的个别胆汁酸。 粪便中的 TMA 将使用分光光度法测定。

研究类型

介入性

注册 (实际的)

11

阶段

  • 不适用

联系人和位置

本节提供了进行研究的人员的详细联系信息,以及有关进行该研究的地点的信息。

学习地点

    • Massachusetts
      • Boston、Massachusetts、美国、02111
        • Jean Mayer USDA Human Nutrition Research Center on Aging, Tufts University

参与标准

研究人员寻找符合特定描述的人,称为资格标准。这些标准的一些例子是一个人的一般健康状况或先前的治疗。

资格标准

适合学习的年龄

20年 至 55年 (成人)

接受健康志愿者

不

有资格学习的性别

全部

描述

纳入标准:

  1. 年龄在 20-55 岁之间
  2. BMI 在 18.5-29.9 kg/m2 之间
  3. 排便≥3次/周
  4. 平均每天食用≥3份水果和蔬菜
  5. 愿意食用动物性饮食≥10 天
  6. 愿意食用冻干蔓越莓全粉
  7. 愿意在试验期间不服用益生元和益生菌
  8. 不要对蔓越莓有过敏反应

排除标准:

  1. 入组前 2 个月或研究期间安排的结肠镜检查
  2. 研究前 3 个月未服用或使用已知会影响粪便微生物群的抗生素药物或药物
  3. 双侧乳房切除术史
  4. 自身免疫性疾病史(类风湿性关节炎、狼疮、多发性硬化症、白斑、牛皮癣)
  5. 平均每天食用 <3 份水果和蔬菜
  6. 胃肠道疾病、病症或影响胃肠道吸收的药物,包括活动性消化性溃疡病或炎症性肠病,将根据筛选访视期间的自我报告发现
  7. 定期使用任何降酸药物(≥3 次/周)
  8. 每周使用 ≥ 14 杯酒(168 盎司啤酒、56 盎司葡萄酒、14 盎司烈性酒)
  9. 打算怀孕、怀孕和哺乳
  10. 不经常(<3/wk)或过多(>3/d)规律排便次数
  11. 积极治疗癌症(非黑色素皮肤癌除外)和任何类型的心血管疾病 >1 年
  12. 患有糖尿病和/或正在接受糖尿病药物治疗,这将根据筛选访问期间的自我报告发现
  13. 在过去 6 个月内甲状腺疾病不稳定或药物调整,这将根据筛查访视时的自我报告发现
  14. 根据研究医师的判断,标准血液生化值对于研究是不可接受的
  15. 素食主义者和素食主义者,不愿意或不能食用动物性食物,包括鸡肉、火鸡、牛肉、鸡蛋、奶酪、其他奶制品等。对鸡蛋或牛奶/奶制品过敏。
  16. 在过去 6 个月内使用过抗凝剂,例如肝素、华法林(香豆素)
  17. 正在进行或计划进行减肥方案
  18. 定期使用任何含有维生素、矿物质、草药或其他植物制剂的膳食补充剂、鱼油补充剂(包括鱼肝油)或顺势疗法;然而,愿意在注册时和整个研究期间不使用这些补充剂的受试者可能被认为符合条件
  19. 使用单胺氧化酶抑制剂 (MAOI)
  20. 肾小球滤过率 (GFR) <60 mL/min/1.73 平方米
  21. 总胆固醇 (TC) >250 毫克/分升
  22. 总甘油三酯 (TG) >300 mg/dL

学习计划

本节提供研究计划的详细信息,包括研究的设计方式和研究的衡量标准。

研究是如何设计的?

设计细节

  • 主要用途:基础科学
  • 分配:随机化
  • 介入模型:交叉作业
  • 屏蔽:三倍

武器和干预

参与者组/臂
干预/治疗
有源比较器:蔓越莓
30 克/天冻干蔓越莓全粉添加到包含肉类、乳制品、单糖和甜叶菊的基础饮食中
蔓越莓对肠道菌群的影响
安慰剂比较:安慰剂
30 克/天安慰剂粉 [由麦芽糖糊精 (CPC Maltrin M-180)、柠檬酸、人造蔓越莓香料(罗兰油)、果糖、红色素(罗兰油)和葡萄色制成] 添加到包含肉类的基础饮食中,乳制品、单糖和甜叶菊
安慰剂对肠道菌群的影响

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
粪便微生物组
大体时间:食用干预饮食 5 天后粪便微生物组的变化。
将确定粪便中的 16S rRNA 以分析微生物组
食用干预饮食 5 天后粪便微生物组的变化。

合作者和调查者

在这里您可以找到参与这项研究的人员和组织。

研究记录日期

这些日期跟踪向 ClinicalTrials.gov 提交研究记录和摘要结果的进度。研究记录和报告的结果由国家医学图书馆 (NLM) 审查,以确保它们在发布到公共网站之前符合特定的质量控制标准。

研究主要日期

学习开始

2015年12月1日

初级完成 (实际的)

2016年2月1日

研究完成 (实际的)

2016年8月1日

研究注册日期

首次提交

2016年2月3日

首先提交符合 QC 标准的

2016年2月4日

首次发布 (估计)

2016年2月9日

研究记录更新

最后更新发布 (实际的)

2017年2月23日

上次提交的符合 QC 标准的更新

2017年2月17日

最后验证

2017年2月1日

更多信息

与本研究相关的术语

其他研究编号

  • 2870

计划个人参与者数据 (IPD)

计划共享个人参与者数据 (IPD)?

不

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