调查膝骨关节炎饮食益处的种族差异

将使用电话筛选访谈来评估每个参与者的 OA 状态和报告的膝关节 OA 持续时间、当前和过去的治疗、合并症、当前药物使用、饮食条件和其他排除标准的评估。 符合条件的参与者将被邀请到坎贝尔大厅的测试设施，以获得知情同意和基线措施。 这次访问之后，参与者将记录一周的每日食物消耗量以及每日疼痛等级。 一周后，参与者将前往临床研究室进行空腹抽血和其他检测。 紧接着本节课，参与者将被要求从市售膳食菜单中选择一周的膳食和小吃。 研究人员将记录选择并订购要交付给参与者的膳食以启动干预。 在为期 12 周的干预期间，研究人员将每周联系参与者下食品订单，并指示他们记录一周内消耗的任何饮料。 每三周，参与者将返回进行测试。 在 12 周结束时，将在测试/汇报前抽血。

参与者。 研究人员将招募 20 名患有膝关节 OA 的成年女性 (65-75)，在不同种族群体中具有同等代表性（10 名 AA，10 名 NHW）。 OA 的患病率高峰在 65-75 岁，因此研究人员相信招募这一人群不会有任何问题。 将使用现有数据库、社区传单和社区外展招募参与者。 可行性试验使用规定的饮食，LCD 组的损耗率为 0%。 在这里，为干预提供所有食物预计会降低损耗率。

纳入标准将包括：

1. 膝骨关节炎的诊断；
2. 在过去 3 个月中每周至少有 4/7 天疼痛；
3. 年龄在 65-75 岁之间；
4. 平均每天消耗 >100 克碳水化合物；
5. 理解口头和书面英语；
6. 自我认同为 AA 或 NHW；
7. BMI 在 25 到 40 kg/m2 之间。

排除标准如下：

1. 糖尿病;
2. 不愿意遵循规定的饮食；
3. 最近的体重变化（上个月 >4 公斤）；
4. 目前正在节食；
5. 饮食失调或其他精神疾病的病史；
6. 消化系统疾病；
7. 咀嚼或吞咽困难；
8. 依赖他人准备膳食；
9. 心血管或肺部疾病；
10. 每日阿片类止痛药；
11. 使用已知会改变新陈代谢或消化的药物（例如质子泵抑制剂）；
12. 使用影响葡萄糖耐量的抗高血压药物；
13. 使用烟草；
14. 参加极限运动，
15. 膝关节置换术。

饮食干预。 所有食物都将在研究人员的指导下提供，并将每周运送到参与者的家庭住址。 每周接触将保持对干预的保留并提高依从性。 美国人膳食指南建议每天摄入 225-325 克碳水化合物。 因此，那些摄入量少于 100 克/天的参与者将被视为食用低碳水化合物饮食，并将被排除在外。 参与者被指示将他们的总（非净）碳水化合物摄入量减少到 ≤ 40 克/天。 将提供膳食，这样所选膳食的组合不会超过我们的限制。 脂肪不会受到限制，蛋白质（肉类、鸡蛋）也不会受到限制。 水果将受到限制，蔬菜的数量也会受到限制（2 杯/天的绿叶蔬菜，1 杯/天的非淀粉类蔬菜等）。 参与者将被告知 LCD 允许的饮料类型和数量。 每天或几乎每天饮用含糖饮料与慢性疼痛患者的乐观情绪降低和健康女性患抑郁症的风险增加有关。 允许使用不含人造碳水化合物的甜味剂（甜菊糖或三氯蔗糖），但粉状甜味剂（阿斯巴甜、糖精、甜菊糖、三氯蔗糖）的使用量有限，因为它们含有麦芽糖糊精（1 克可快速消化的碳水化合物）。 众所周知，LCD 是安全的糖尿病一线治疗药物。 还已知 LCD 比低脂饮食能更大程度地减少炎症生物标志物。 事实上，即使考虑到体重减轻，LCD 也能改善胰岛素敏感性并降低甘油三酯。

以人类为中心的措施。 将评估体重、身高、腰围、血压和心率。

疼痛特定问卷。 疼痛和残疾将使用简明疼痛量表 (BPI) 简表和西安大略和麦克马斯特大学骨关节炎指数 (WOMAC) 进行测量。 BPI 用于评估疼痛的严重程度以及疼痛对日常活动的干扰程度。 该清单还允许报告用于治疗疼痛的药物。 WOMAC 通常用于关节炎研究，并已在众多临床试验中得到验证。 具体来说，WOMAC 允许评估疼痛和干扰，但也特定于其他调查无法访问的关节僵硬方面。 研究人员之前曾将这些措施用于慢性疼痛患者。 这些评估将在基线时和每 3 周进行一次。

诱发痛测试。 功能测试将由研究人员进行。 参与者将在测试前和测试后立即评估受影响膝盖的疼痛强度和不适感（0-100 等级）。 数字评分量表将固定在 0（无疼痛）和 100（可想象的最严重疼痛）。 问卷将在每项任务之间给出，以便有休息时间。 任务顺序将是随机的。

使用校准为在 300 g 压力下弯曲的尼龙单丝（触摸测试感官评估器 6.65）在受影响的膝盖的髌骨上评估时间总和。 参与者将在单丝接触后提供疼痛评级，之后他们将在一系列 10 次接触（以每秒一次接触的速率）后提供另一个疼痛评级。 单次接触与多次接触的疼痛评分变化反映了时间总和。

重复的椅子站立是短性能物理电池的一部分。 参与者被要求连续五次从坐姿站起来，双臂交叉，尽可能快。 完成的时间和成功站立的次数被计为能力程度。

Timed Up-and-Go 是评估日常活动的疼痛干扰的常见任务。 从坐姿开始，参与者将被要求起身，步行 10 英尺，转身并回到椅子上。 完成任务的时间将被记录下来。

计时步行将是最后一项任务。 与 Short Performance Physical Battery 一样，地板上会标出 15 英尺的距离。 参与者将以正常步态速度完成两次步行距离，并记录完成每次步行的时间。

生活质量和情绪状态。 生活质量将每 3 周使用简表 36 (SF-36) 进行测量。 SF-36 衡量与饮食干预评估相关的八个领域的总体健康状况和生活质量。 这些领域包括身体机能、身体健康导致的角色限制、身体疼痛、一般健康认知、活力、社会功能、情绪问题导致的角色限制和心理健康。 SF-36 已在老年人群和饮食干预研究中证明了可靠性和有效性。 将使用患者健康问卷 (PHQ-9) 评估抑郁症和情绪，该问卷评估 DSM-IV 的抑郁症标准，并可以衡量抑郁症的严重程度和对干预的反应。 PHQ-9 分数 >15 的参与者将被转介到阿拉巴马大学伯明翰分校 (UAB) 精神病学服务中心进行评估，参与者也将在问题 9 中确定任何持续时间的自杀意念。

氧化应激。 在基线和干预结束时，训练有素的研究护士将采集 10 毫升血液。 血清将被分离、等分并在 -80°C 下冷冻。 将使用市售试剂盒通过 ELISA 分析血清样本的 TBARS（氧化应激）。

统计分析。 数据分析将从意向治疗 (ITT) 分析开始，按照美国食品和药物管理局的建议，通过纳入所有随机参与者来解释参与者流失。 该分析之后将分析每个方案的完成者（依从性），并将开始计算所有研究变量的集中趋势（均值、中位数）和分散（方差、四分位距）的度量。

重复测量方差分析 (ANOVA) 将用于确定饮食在诱发和自我报告的疼痛测量和氧化应激方面的有效性。为了评估跨种族干预的有效性，这将是一项横断面分析，使用从基线到 12 周的变化。 广义线性模型将用于评估种族对日常疼痛和诱发疼痛变化以及抑郁和生活质量和氧化应激的主要影响。 将计算 Pearson 相关性以评估每组在基线时和 12 周后的日常疼痛和氧化应激之间的关系。 对于每个感兴趣的结果度量，将评估正态性假设、分布（例如 正态、二元、泊松）探索，并在适当时采用变换。 根据我们的初步结果显示 8 名参与者的 LCD 组发生了显着变化，研究人员认为 n=10/组是合适的。 此外，在 90% 功效和 alpha 设置为 0.05 的情况下，总样本数为 20 将允许检测低至 0.4 的效果大小以用于我们的主要比较。 在 80% 的功效下，研究人员将能够检测到低至 0.34 的效应大小。

具有临床意义的差异。 群体平均差异并不总是反映个体水平上具有临床意义的差异。 因此，将使用以下方面已发表的具有临床意义的差异进行事后分析：(1) WOMAC 疼痛，(2) WOMAC 残疾和基线疼痛强度评分。 简而言之，减少 ≥ 1.5（疼痛）或 ≤ 6.0（残疾）被认为具有临床意义，在 11 分等级量表上减少 ≥ 1.7 也是如此。 相反，增加 ≥ 2.2（疼痛）或 ≥ 6.0（残疾）被认为是恶化，在 11 分制中增加 ≥ 2.2 也是如此。 广义线性混合模型将用于估计 AA 和 NHW 参与者之间报告改善或恶化的几率。