极低热量饮食有无运动对中年超重男性肌肉合成的影响。 (VLCDex)

最近人们对低能量极低卡路里饮食 (VLCD) 在管理超重和肥胖伴或不伴 2 型糖尿病患者中的作用产生了兴趣。 然而，VLCD 导致 20-30% 的质量损失为除脂肪组织外的瘦体重 (LBM)。 由于骨骼肌形式的 LBM 对维持全身代谢健康起着重要作用，并代表大量蛋白质储存，因此更好地了解 VLCD 诱导体重减轻的机制非常重要。 在最近的系统回顾中，研究人员发现有关该主题的信息很少。 使用劣质蛋白质补充剂对 VLCD 进行的早期研究表明，VLCD 与不良死亡率结果的风险增加有关，主要是由于心肌萎缩。 尽管目前的 VLCD 更安全，但对 LBM 保存的担忧仍然存在。 这是因为，对于从 40 岁左右开始就已经患有早期肌肉减少症的中年人（和老年人），VLCD 可能会导致额外的显着肌肉质量损失，肌肉减少症的发生率约为 0.5-1%/y。 低肌肉质量，尤其是在老年人中，与死亡率增加、肌力减退（肌肉功能下降）和许多代谢状况有关。 锻炼仍然是通过刺激肌肉蛋白质合成 (MPS) 来维持和增加肌肉质量的最有效方法。 尽管研究表明 VLCD 期间的 LBM 损失可以通过包含阻力运动训练 (RET) 来减弱 [5]，但 VLCD（有和没有运动）影响 MPS 的机制尚不清楚。 研究人员现在还知道，高强度间歇训练 (HIIT) 可改善 LBM、心脏和代谢功能，但尚无研究阐明 HIIT 与 VLCD 对 MPS 和 LBM 的影响。 研究人员将研究 VLCD 与 RET、VLCD 与 HIIT 和单独 VLCD 对超重中年男性的 MPS 和整体代谢功能的不同影响。

该项目旨在研究 VLCD 对 MPS、胰岛素敏感性、肌肉结构和功能（力量）、超重和肥胖中年人的心肺健康的影响，无论是否有 RET 或 HIIT。 研究人员假设 VLCD 会损害 MPS 并略微降低肌肉厚度和功能以及心肺健康，而运动会改善 MPS 和肌肉结构和功能。 所有组都将显示出胰岛素敏感性的整体改善。

这项研究将涉及 36 名年龄在 30-60 岁之间的超重（和肥胖）男性（BMI 27-50kg/m2）受试者。 在基线调查之后和开始干预之前，受试者将被随机分配到 3 组中的一组（每组 12 人）：1) VLCD； 2) VLCD + RET; 3) VLCD + HIIT。

如果受试者有以下证据，他们将被排除在外：

• 参与正式的锻炼制度
• 活动性心血管疾病：未控制的高血压（BP > 180/110）、心绞痛、心力衰竭（III/IV 级）、心律失常、右向左心脏分流、近期心脏事件
• 脑血管疾病：既往中风、动脉瘤（大血管或颅内）、癫痫
• 呼吸系统疾病，包括：肺动脉高压、慢性阻塞性肺病 (COPD)、严重不受控制的哮喘、
• 糖尿病。
• 活动性炎症性肠病或肾病
• 恶性肿瘤
• 凝血功能障碍
• 肌肉骨骼或神经系统疾病
• 早年家族史（
• 已知对造影剂 Sonovue 敏感/过敏
• 上文未提及的任何其他持续性急性或严重慢性疾病。
• 体重 >120 公斤 - 双能 X 射线吸收测定法 (DXA) 扫描的体重限制 所有受试者在参加研究之前将接受全面的医学筛查。 该筛查将涉及身高和体重、病史和体格检查、血液检查（用于空腹 FBC、U&E、LFT、TFT、葡萄糖、HbA1C、血脂和凝血）和 ECG 的测量。 将与受试者讨论异常筛查结果，并适当通知他们的全科医生 (GP)。

符合纳入标准的受试者将被登记并随机分配到 3 组之一（如上所述），并被邀请参加基线调查（干预前）。 在参加第一天的调查之前，受试者将被要求从午夜开始禁食（清水除外）：DAY(-4)。 在这一天，基线调查将包括 DXA 扫描、空腹标本（血糖、唾液、肌肉和脂肪）收集、血管超声扫描（血流介导扩张 (FMD)、腿部血流 (LBF)）和口服葡萄糖耐量测试 (OGTT) 与 2-脱氧葡萄糖 (2DOG) 示踪剂输注以评估葡萄糖摄取和胰岛素敏感性。 输注 2DOG 后将重复进行肌肉活检，然后进行腿部超声扫描以评估肌肉结构。 下午将提供标准午餐。 将进行心脏超声心动图 (ECHO) 以评估心脏功能，然后进行主要大腿肌肉的超声扫描 (USS)（用于羽状角、厚度、束长度）和心肺运动试验 (CPET) 以确定最大有氧能力并设定负荷用于 HIIT 训练（Watt Max，如适用）。 然后将给予负荷剂量的氧化氘 (D2O) 和 D3 肌酸示踪剂溶液。 离开前，将向受试者提供 3-甲基组氨酸 (3MH) 示踪剂溶液，并在 DAY(-2) 天后 2 天服用，加上每日“补充”D2O（所有示踪剂的量均基于体重）。 用于每日唾液收集的唾液瓶（每日补充 D2O 后 3 小时，可存放在冰箱中）和用于 D3 肌酸评估的尿液收集容器（容器中连续 3 天的每日尿液样本收集从 24 小时尿液收集开始，然后还将提供 30 小时、48 小时和 72 小时的点尿）用于肌肉质量评估。 在第 (-2) 天消耗 3MH 后，受试者将在第二天 (DAY(-1)) 早上到我们的单位，从午夜开始禁食（清水除外）。 将进行 6 小时的每小时血样以测量 3MH 水平（第一个样本将在摄入 3MH 后 20-24 小时采集）和造影增强超声 (CEUS)。 在此之后，将评估基线肌肉力量/功能；对 6 次（3 次上半身，3 次下半身）练习和腿部伸展的最大自主收缩 (MVC) 进行 1 次重复最大 (1-RM) 评估。 在这次访问之后，受试者将根据他们的组开始他们的干预期（第 1 天）。 所有小组都将以 LighterLife VLCD 代餐饮食的形式进行为期 6 周的营养干预干预：每天 4 餐，提供 600kcal/d 和 100% 推荐每日摄入量 (RDA) 维生素和矿物质。 对于 RET 组，锻炼形式将是 2 组，每组 12 次重复，每个肌肉群以 70% 1-RM 进行，在每周进行 3 次规定的热身后，组间休息 1-2 分钟。 这些练习将涉及上半身和下半身练习，本质上是渐进式的，每约 14 天评估一次肌肉力量，以确保训练强度始终保持不变。 在 HIIT 组中，每周 3 次，包括 60 秒的 95-125% Watt Max 高强度循环，90 秒的恢复，5 个循环，2 分钟的热身和放松。 所有受试者将每 3 周进行一次血样（包括 3MH 示踪剂）和肌肉/脂肪活检。 DXA 扫描、超声测量（血管和肌肉）、D3 肌酸评估、2DOG 输注、OGTT（如上所述）、CPET、MVC、肌肉力量评估将在 6 周干预期前后进行。 受试者每天将唾液收集到唾液瓶中。 这些收藏品将保存在冰箱中，并将每周 3 次发送到我们的单位用于运动组（在运动期间），每周一次用于 VLCD 组。 在干预之前和期间也将监测饮食日记和身体活动（Actiheart Monitor）（4-5 天），其中应包括周末测量。