减肥手术后肌肉蛋白合成和代谢率的营养刺激

1. 目标

   减肥手术已成为严重肥胖症的常见治疗方法，并导致脂肪量减少。 然而，减肥手术后肌肉量也会减少。 研究人员的首要前提是，在减肥手术后食用基于必需氨基酸的营养配方将通过刺激肌肉蛋白质合成来保持肌肉质量。 因此，与维持肌肉质量和刺激肌肉蛋白质合成相结合的能量利用将抵消通常在低热量情况下发生的代谢率下降。 通过消耗必需氨基酸来维持较高的总能量消耗将加速体内脂肪的减少，并加速体重的减轻。 研究人员进一步提出，食用基于必需氨基酸的营养配方将减少肌肉细胞内脂质的积累，这将转化为葡萄糖稳态和肌肉蛋白质代谢的更大改善。 在减肥手术后经历快速减肥的肥胖患者的肌肉质量损失本身并不是一种疾病或医疗状况。

   以下目标将检验与科学前提相关的具体假设：

   目标 1. 在减肥手术后的常规饮食中补充一种专有的必需氨基酸营养配方，每天两次，持续 6 个月，这比在饮食中补充等氮量的乳清蛋白更能维持肌肉质量并减少脂肪量。 肌肉质量将使用一种使用氘标记的肌酸的新型示踪剂稀释技术直接测量。 脂肪量和瘦体重将通过双能 X 射线吸收测定法测量。

   目标 2. 与乳清蛋白相比，消耗基于必需氨基酸的营养配方的参与者的肌肉蛋白质分数合成率和总肌肉蛋白质合成率（肌肉质量 x 分数合成率）将比手术前值下降得更少。 肌肉蛋白分数合成率将通过新的“虚拟活检”方法测量，该方法提供三周内的综合值。

   目标 3. 消耗基于必需氨基酸的营养配方而不是乳清蛋白的参与者将更好地保持术前总能量消耗率。 在手术前至手术后 6 个月内，将使用双标水技术每隔 10 天测量一次总能量消耗的变化。

   目标 4. 减肥手术后六个月，与乳清蛋白相比，消耗必需氨基酸营养配方的参与者肌肉细胞内脂质积累将从手术前值减少到更大程度。 肌肉细胞内脂质积累将通过磁共振波谱和磁共振成像进行测量。 研究人员预计，细胞内脂质积累的减少将与胰岛素敏感性在葡萄糖稳态和肌肉蛋白质合成方面的更大改善有关。

   这项研究的积极结果将支持基于必需氨基酸的营养配方在增加脂肪减少率和改善减肥手术后身体成分变化方面的价值。

2. 背景

   尽管减肥手术后成功减轻了体重并改善了合并症，但大多数重度肥胖患者仍然超重。 患者也会经历治疗反应的变化。 高达 30% 的患者体重减轻不理想或体重明显回升。 减轻的体重及其维持很重要，因为它们可以改善/缓解合并症（糖尿病、心脏病等），并降低心血管疾病或癌症的死亡率。 通过限制卡路里的饮食实现最佳减肥以及随后的减肥维持的关键之一是在不减掉肌肉（又名瘦体重）的情况下减掉脂肪。 减肥后肌肉量减少导致能量消耗减少，这对体重恢复有显着贡献。 肌肉质量是能量代谢的关键驱动力，有利于将食物作为燃料燃烧，而不是将其储存为脂肪。 由于肌肉提供了氨基酸库来维持生存所必需的蛋白质合成，因此在饮食摄入不足的情况下，肌肉的质量总是处于危险之中。 在减肥饮食的热量限制下，骨骼肌分解代谢以提供身体未满足的蛋白质需求。 在严格限制卡路里的情况下（例如减肥手术后）维持肌肉变得具有挑战性。

   蛋白质补充剂已被证明可以防止体重减轻过程中出现的肌肉流失，但前提是补充足够。 在减肥手术后快速、显着的体重减轻期间维持肌肉质量的标准护理方法是膳食乳清蛋白补充剂。 减肥手术后，蛋白质补充受到患者无法摄入足够热量的限制。 这可能会因限制摄入量的典型围手术期并发症（例如恶心、呕吐和早饱）而进一步受阻。 因此，尽管减肥手术后补充乳清蛋白的标准护理，在预防肌肉损失方面仅取得了边际收益。 必需氨基酸是本研究中的干预补充剂，是一种专利配方，经科学证明，在自由生活的老年人和卧床休息的年轻健康成年人中，其合成代谢能力远高于乳清蛋白。 必需氨基酸补充剂刺激蛋白质合成的效率是乳清蛋白的 3-5 倍，非蛋白质卡路里可忽略不计。

   肌肉在减肥及其维持中的作用的重要性怎么强调都不过分。 肌肉对能量代谢至关重要，占总能量消耗的大部分（相当于体力活动能量消耗、静息能量消耗和饮食诱导的产热——消化食物所需的卡路里）。 身体活动和肌肉蛋白质合成都占能量消耗的很大一部分。 通过其在身体活动和蛋白质合成中的功能，肌肉在很大程度上决定了“消耗”所吃食物而不是将其储存为脂肪的能力的热量消耗。

   肥胖，不仅仅是体内脂肪增加，还包括肌内脂肪增加。 与肥胖相关的肌内脂肪会损害提供正常葡萄糖稳态的肌肉功能。 幸运的是，当肌肉中储存的脂肪减少时，胰岛素敏感性就会提高。 在肌内脂肪增加的情况下，提供氨基酸以维持必需蛋白质合成的功能也会受损。 受损的肌肉线粒体刺激的蛋白质合成可能会降低静息能量消耗和饮食诱导的产热作用。 充足的蛋白质补充可以对抗肌肉线粒体蛋白质合成障碍，并且在理论上导致肌肉内脂肪减少，从而改善能量消耗和胰岛素敏感性。

3. 学习规划

这是一项双盲随机临床试验，将确定在减肥手术后服用两种不同膳食补充剂中的一种的反应。 将在减肥手术前后约 6 个月对肥胖参与者的身体成分和肌肉代谢相关的各种因素进行量化。 选择这个时间间隔是因为手术后 6 个月的额外体重变化通常相对较小；大部分体重减轻发生在前 6 个月。 参与者将由计算机随机分配，接受基于必需氨基酸的营养补充剂（干预）或市售乳清蛋白补充剂 (Beneprotein®)。