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细菌硫和胆汁酸代谢和结肠癌风险的饮食调节

2024年2月22日 更新者：Lisa Tussing-Humphreys、University of Illinois at Chicago
在受控交叉饮食干预试验的背景下，确定肠道细菌对牛磺胆酸代谢在结直肠癌 (CRC) 风险升高的非裔美国人受试者中的作用。 两种等热量饮食，一种高牛磺酸和饱和脂肪的动物性饮食 (HT-HSAT) 和一种低牛磺酸和低饱和脂肪的植物性饮食 (LT-LSAT) 将用于确定两者之间关系的程度饮食（自变量）和 CRC 风险的粘膜标志物，包括上皮细胞增殖、氧化应激、DNA 损伤、初级和次级胆汁酸库以及炎症的生物标志物（因变量）可以用大量的硫化细菌和硫化氢 (H2S) 来解释浓度和/或脱氧胆酸 (DCA) 和产生 DCA 的细菌梭状芽孢杆菌（介体变量）。

研究概览

地位

主动，不招人

条件

干预/治疗

详细说明

我们的研究旨在从机制上确定为什么食用高红肉和饱和脂肪饮食会增加 CRC 发展的风险，并证明主要的微生物风险因素（硫化细菌和胆汁酸代谢细菌）可以通过饮食改变。 重点是牛磺酸，这是一种被忽视的硫氨基酸 (SAA)，它在红肉中含量丰富，或者由胆汁盐 TCA 的细菌解偶联提供，在食用高饱和脂肪饮食的受试者中会增加。 将饮食干预研究重点放在 AAs 上的基本原理来自前面提到的观察，即牛磺酸呼吸细菌将 AA 而不是 NHW CRC 患者与健康对照区分开来，PI Gaskins 之前在 AA 受试者中的工作重点是 CRC 风险增加的潜在机制与西式饮食的消费有关。

我们对过去出版物的大量收集和新的初步数据支持我们的假设，即有机硫的饮食来源增加了通过牛磺酸代谢产生 H2S 的微生物的丰度，并且 H2S 激活促炎途径并作为结肠粘膜中的基因毒素。 我们正在研究首次利用牛磺酸的细菌，牛磺酸可以直接从红肉中提供，也可以通过 TCA 间接提供给饱和脂肪。 我们的研究将是第一个检查这种特定饮食控制对基因毒性或炎症通路的影响的研究，这些通路涉及高危 AAs 的 CRC 发展。

我们的结果将提供有关饮食和癌症之间的体内相互作用的新信息，这些信息迄今为止尚未在人类中探索过，尤其是 AAs。 明尼苏达大学营养研究数据系统 (NDSR) 或美国农业部标准参考 (USDA SR) 营养数据库目前均未提供食物牛磺酸含量，这些数据库是食物营养成分的黄金标准来源。 牛磺酸能够通过促进产硫 B. wadsworthia 或其他非目标细菌的生长来诱导 CRC 风险的生物标志物的证据将是一个重要的新观察结果，证明将这种 SAA 添加到这些营养数据库中是合理的。 如果我们的假设得到证实，那么对牛磺酸摄入量的简单警惕可能会降低所有个体对 CRC 的易感性，尤其是风险较高的 AAs。 此外，如果我们的假设成立，则不仅可以通过饮食干预，还可以通过改变微生物群（可能通过益生元、促生元或合生元）来降低风险。 最后，如果我们的研究揭示了与 AAs 中的上皮增殖或炎症相关的细菌硫或胆汁酸代谢的特定模式，则确定的终点可以潜在地预测非侵入性升高的风险个体，他们应该：a) 建议进行特定的饮食干预（那些被调查的人）在此处）; b) 提供特定疗法以降低风险；或 c) 建议定期进行结肠镜检查

研究类型

介入性

注册 (估计的)

44

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。

学习联系方式

  • 姓名：Lisa Tussing-Humphreys, PhD, MS, RD
  • 电话号码：312-355-5521
  • 邮箱：ltussing@uic.edu

研究联系人备份

学习地点

  • 美国
    • Illinois
      • Chicago、Illinois、美国、60612
        • Rush University Medical Center and University of Illinois at Chicago

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

45年 至 75年 (成人、年长者)

接受健康志愿者

是的

描述

纳入标准：

  1. 成年非裔美国人；
  2. 肥胖（定义为 BMI 30 - < 50 kg/m2）；
  3. 年龄在45-75岁之间；
  4. CRC 风险增加的患者，定义为入组后 5 年内有 3 个或更多腺瘤性息肉或腺瘤性息肉 > 1cm；
  5. C 反应蛋白 (CRP) 升高（定义为 > 3 mg/l）
  6. 参与者必须身体健康，预计在接下来的 6 个月内生活方式不会发生重大变化，并且愿意在整个研究期间保持当前的活动水平。
  7. 仅限女性：绝经后（自然或手术）定义为过去 6 个月内没有月经

排除标准：

  1. BMI < 30 或 > 50 kg/m2（对于那些有兴趣和符合条件的人，通过测量体重和身高来验证 BMI，在评估这些措施之前填写筛查同意书）
  2. 重量 > 450 磅。 （身体成分扫描仪的最大重量）
  3. 非裔美国人以外的种族
  4. 仅限女性：过去 6 个月内至少有一次月经
  5. 目前的恶性肿瘤，但已切除的非黑色素瘤皮肤癌除外
  6. 除胃食管反流病或痔疮外的当前胃肠道 (GI) 疾病（如乳糜泻、炎症性肠病、吸收不良减肥手术等）
  7. 慢性肝病或肾病（肝功能升高 > 正常值的 3 倍或肌酐高于 2.0 mg/dl）
  8. 心脏病史（如过去 5 年内因充血性心力衰竭入院，或因心脏病服用抗凝剂，或射血分数 <25%，等）
  9. 遗传性息肉综合征基因检测阳性（如家族性腺瘤性息肉、遗传性非息肉性结肠癌综合征等）
  10. 酒精中毒或非法药物使用
  11. 过去 2 个月内使用过抗生素
  12. 定期服用可能会干扰正常消化的药物（例如阿卡波糖、考来烯胺、奥利司他、阿司匹林剂量超过 81 毫克/天或每隔一天服用 325 毫克）
  13. 使用抗凝剂或其他增加内镜检查风险的因素
  14. 不会说英语
  15. 怀孕或哺乳
  16. 在过去一个月内使用膳食补充剂，包括益生菌或益生菌
  17. 肠癌、炎症性肠病、乳糜泻或吸收不良减肥手术史
  18. 炎症或结缔组织疾病（如狼疮、硬皮病、类风湿性关节炎等）

21. 先前因结肠镜检查穿孔或结肠活检引起的胃肠道出血 22. 治疗性饮食或素食 23. 对试验中包括的任何食物过敏/厌恶 24. 研究者认为可能对受试者参与试验产生不利影响或影响试验完整性的任何医疗状况

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：其他
  • 分配：随机化
  • 介入模型：交叉作业
  • 屏蔽：单身的

武器和干预

参与者组/臂
干预/治疗
实验性的：高牛磺酸和饱和脂肪饮食
这是一种为期 3 周的受控等热量饮食，含有大约 125 毫克牛磺酸、40% 的卡路里来自脂肪、15% 的卡路里来自饱和脂肪、25% 的卡路里来自蛋白质（4:1 动物与植物的蛋白质克数），以及 11.5克纤维/1000 卡路里。
其他：高牛磺酸和饱和脂肪饮食
这是为期 3 周（21 天）的等热量西式饮食，提供所有正餐、点心、饮料和调味品。
实验性的：低牛磺酸和饱和脂肪饮食
这是一种为期 3 周的受控等热量饮食，含有约 7 毫克牛磺酸、36% 的卡路里来自脂肪、8% 的卡路里来自饱和脂肪、13% 的卡路里来自蛋白质（植物与动物的蛋白质克数之比为 3:1），以及 13.5克纤维/1000 卡路里。
其他：低牛磺酸和饱和脂肪饮食
这是一项为期 3 周（21 天）的等热量主要植物性饮食，提供所有正餐、小吃、饮料和调味品。

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
与硫和胆汁酸代谢相关的细菌基因的粘膜丰度变化
大体时间：两个 3 周饮食中的每一个的基线和饮食后（第 22 天）
与硫和胆汁酸代谢相关的细菌基因的粘膜丰度将通过 16S rRNA 和功能基因与活检 DNA 的定量聚合酶链反应来测量。
两个 3 周饮食中的每一个的基线和饮食后（第 22 天）

次要结果测量

结果测量
措施说明
大体时间
胆汁酸代谢的变化
大体时间：两个 3 周饮食中的每一个的基线和饮食后（第 22 天）
将在粪便样本中测量胆汁盐水解酶和胆汁酸 7a-脱羟基活性
两个 3 周饮食中的每一个的基线和饮食后（第 22 天）
血清胆汁酸的变化
大体时间：两个 3 周饮食中的每一个的基线和饮食后（第 22 天）
使用电喷雾电离质谱法测量血清胆汁酸，以指示胆汁酸牛磺酸结合的程度、结合：未结合胆汁酸的比例和从肠道吸收的次级胆汁酸水平
两个 3 周饮食中的每一个的基线和饮食后（第 22 天）
结肠粘膜炎症的变化
大体时间：两个 3 周饮食中的每一个的基线和饮食后（第 22 天）
肿瘤坏死因子-α、白细胞介素-6 和 Cox-2 的基因表达
两个 3 周饮食中的每一个的基线和饮食后（第 22 天）
DNA损伤的变化
大体时间：两个 3 周饮食中的每一个的基线和饮食后（第 22 天）
通过 COMET 荧光杂交分析和 8-oxo-7,8-dihydro-2'-deoxyguanosine (8-oxodG) 的原位染色，氧化 DNA 损伤及其修复酶 8-oxoguanine DNA-糖基化酶的表达 ( OGG1；ab91421)，XRCC1 [33-2-5] ab1838)，它协调 DNA 连接酶 III、聚合酶 β 和聚-ADP-核糖聚合酶在 BER 通路和脱嘌呤/脱嘧啶核酸内切酶 Ape1 (ab2717) 中的作用，一种多功能蛋白质，通过其 DNA 修复、氧化还原和转录调节活动保护细胞免受氧化应激
两个 3 周饮食中的每一个的基线和饮食后（第 22 天）
结肠细胞增殖的变化
大体时间：两个 3 周饮食中的每一个的基线和饮食后（第 22 天）
免疫组织化学，Ki-67
两个 3 周饮食中的每一个的基线和饮食后（第 22 天）

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。

赞助

University of Illinois at Chicago

合作者

National Cancer Institute (NCI)
Rush University Medical Center

调查人员

  • 首席研究员：Ece Mutlu, MD, MS, MBA、Rush University Medical Center
  • 首席研究员：H. Rex Gaskins, PhD、University of Illinois at Urbana-Champaign
  • 首席研究员：Jason Ridlon, PhD、University of Illinois at Urbana-Champaign
  • 首席研究员：Lisa Tussing-Humphreys, PhD, MS, RD、University of Illinois at Chicago

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 (实际的)

2018年8月1日

初级完成 (实际的)

2022年6月1日

研究完成 (估计的)

2024年12月15日

研究注册日期

首次提交

2018年5月24日

首先提交符合 QC 标准的

2018年6月6日

首次发布 (实际的)

2018年6月8日

研究记录更新

最后更新发布 (估计的)

2024年2月26日

上次提交的符合 QC 标准的更新

2024年2月22日

最后验证

2024年2月1日

更多信息

与本研究相关的术语

关键字

其他相关的 MeSH 术语

其他研究编号

  • 2016-0495
  • 1R01CA204808-01 (美国 NIH 拨款/合同)

计划个人参与者数据 (IPD)

计划共享个人参与者数据 (IPD)？

不

药物和器械信息、研究文件

研究美国 FDA 监管的药品

不

研究美国 FDA 监管的设备产品

不

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