高脂肪餐后代谢的性别差异 (HFM)
探索健康年轻人对高脂肪混合宏量营养素膳食挑战的急性餐后代谢反应的性别差异
长期(即数周至数月)高脂肪饮食(>35% 的每日热量来自脂肪)与胰岛素抵抗的发展有关,这种情况可导致 2 型糖尿病的诊断. 与男性相比,女性往往能更好地防止高脂肪饮食引起的胰岛素抵抗的发展,但尚不完全了解为什么存在这种性别差异。 女性对高脂肪食物的代谢方式可能与男性不同,这或许可以解释为什么她们在一生中不太可能患上 2 型糖尿病。 然而,没有人比较过男性和女性在摄入高脂肪食物后几小时内对高脂肪食物的代谢反应。
在这项研究中,研究人员将向 24 名健康的年轻人(n=12 名男性,n=12 名女性)18- 35岁。 他们的目标是确定男性和女性代谢高脂肪食物的方式是否存在差异,例如这道食物。 研究小组将在参与者摄入这顿饭后定期采集血液样本,以测量葡萄糖代谢的特征(例如,血糖和胰岛素)以及静息摄氧量(VO2)测量,以检查这顿饭中有多少被燃烧以获取能量摄入后立即数小时。
研究概览
详细说明
已知长期高脂肪喂养会诱发胰岛素抵抗并损害人体的全身葡萄糖清除率,但对高脂肪喂养对葡萄糖代谢影响的了解仍不完整。 过量的脂肪消耗会导致非酯化脂肪酸 (NEFA) 的循环浓度升高,当被肌肉(一种对葡萄糖稳态至关重要的器官)吸收时,它可能会干扰胰岛素信号传导和葡萄糖处理。
尽管关于高脂肪喂养的研究相对丰富,但高脂肪膳食对餐后葡萄糖代谢的急性(即摄入后 1-4 小时)影响的特征却很差。 了解对高脂肪喂养的急性反应是揭示驱动饮食脂肪诱导的胰岛素抵抗发展的机制的关键一步。 有限的研究表明,餐后胰岛素血症可能会因高脂肪膳食而升高,并且这种影响在肥胖程度较高的个体中可能更为明显。 先前的研究表明,与瘦的中年受试者相比,摄入富含饱和脂肪(约 60% 总脂肪,32% 饱和脂肪)的混合常量营养素膳食会刺激循环胰岛素浓度显着增加。 急性高脂肪喂养对餐后血糖的影响尚不清楚:研究报告称,高脂肪挑战后葡萄糖浓度会增加、减少或没有变化。 脂肪摄入量可能有助于解释这些相互矛盾的报告:研究采用了不同的膳食,包括 40%、60% 和高达 80% 的脂肪。 文献中的这些差异也可能是由于在同一研究中纳入了男性和女性。
关于人类女性对高脂肪喂养的葡萄糖代谢反应的数据很少。 尽管少数研究包括女性受试者,但这可能掩盖了与女性相比,高脂肪喂养对男性葡萄糖代谢的潜在不同影响。 一般来说,女性的空腹血糖浓度较低(表明肝脏胰岛素敏感性升高),并且更善于将循环 NEFA 储存为皮下脂肪组织 (SAT)。 尽管男性比女性拥有更大的骨骼肌质量(重要的葡萄糖库)和更低的全身肥胖,但他们优先在与代谢功能障碍相关的仓库中积累脂肪组织,例如内脏和骨骼肌 [30]。 事实上,迄今为止只有一项研究直接比较了男性和女性,表明 7 天的超能量高脂肪喂养(+50% kcal/d,65% 脂肪)刺激了男性躯干脂肪量的增加,没有明显的身体女性的成分变化。 鉴于这些基于性别的胰岛素敏感性和脂肪组织储存差异,与男性相比,女性可能对高脂肪喂养表现出明显的葡萄糖代谢反应。 然而,这一假设尚未得到充分探索。
因此,在这项研究中,研究人员将向一组健康的年轻人提供单一的高脂肪混合宏量营养素餐。 在餐后 4 小时内,他们旨在比较女性和男性的以下内容:
- 葡萄糖代谢的循环特征(主要目标)
- 脂质代谢的循环特征(次要目标)
- 通过间接量热法(第三物镜)的能量消耗和底物氧化
研究人员假设,与男性相比,女性将表现出:
- 降低葡萄糖、胰岛素、c 肽和胰高血糖素的循环浓度
- 甘油三酯、总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇和 NEFA 的循环浓度较低;和更高的高密度脂蛋白胆固醇循环浓度
- 更高的能量消耗和脂肪氧化,以及更低的碳水化合物氧化
这项急性营养干预研究将涉及总共 3 次实验室访问(初次筛选访问加上 2 次研究访问)。 在评估资格的筛选访问后,同意参加的年轻人将在 2 个不同的场合过夜后向实验室报告:基线评估(访问 1)和营养干预(访问 2)。
筛选访问:将在实验室筛选期间评估资格。 研究人员将测量体重、身高和静息血压。 研究小组的成员还将帮助潜在参与者完成一份当前健康状况问卷,该问卷将评估潜在参与者的年龄、自我报告的身体活动水平以及与研究相关的任何药物或医疗状况。
访问 1:基线评估:参与者将被要求在禁食过夜后到达(即 8-12 小时内除水外没有食物或饮料)。 首先,研究人员将进行手指采血评估以确认资格,然后使用双能 X 射线吸收测定法 (DXA) 评估身体成分。 在访问 1 结束时,将向参与者提供为期 3 天的食物日记和活动监测器,以及如何完成这两项的说明。
访视 2:营养干预:禁食过夜后,参与者将被要求食用高脂肪测试餐。 高脂肪测试餐将包括培根、鸡蛋、奶酪、玉米饼、薯饼和蛋黄酱(846 大卡、58% 脂肪、29% 碳水化合物、13% 蛋白质)。 研究小组的成员将在我们的新陈代谢厨房准备饭菜。 在用餐前后,研究人员将采集一系列血液样本并重复进行静息 VO2 测量。
研究类型
注册 (估计的)
阶段
- 不适用
联系人和位置
学习联系方式
- 姓名:Kirsten E Bell, PhD
- 电话号码:24872 905-525-9140
- 邮箱:bellke3@mcmaster.ca
学习地点
-
-
Ontario
-
Hamilton、Ontario、加拿大、L8S 4K1
- 招聘中
- McMaster University
-
接触:
- Kirsten E Bell, PhD
- 电话号码:24872 905-525-9140
- 邮箱:bellke3@mcmaster.ca
-
-
参与标准
资格标准
适合学习的年龄
接受健康志愿者
描述
纳入标准:
- BMI 在 18.5 和 30.0 kg/m2 之间
- 过去 6 个月体重稳定 (± 2kg)
- 以等于或低于加拿大身体活动指南的标准进行锻炼a
- 空腹血糖 <6.0 mM
- 静息血压 <140/90 mmHg
- 不使用改变激素的避孕药具(例如药丸、贴剂、避孕环、注射剂)
排除标准:
- 抽烟
- 糖尿病、癌症或其他代谢紊乱
- 心脏或肠胃问题
- 传染病
- 过去 3 周内进行过钡餐检查或核医学检查
- 怀孕或哺乳
- 多囊卵巢综合征的诊断
- 遵循纯素或素食饮食
- 没有完全接种 COVID19 疫苗
学习计划
研究是如何设计的?
设计细节
- 主要用途:其他
- 分配:不适用
- 介入模型:单组作业
- 屏蔽:无(打开标签)
武器和干预
参与者组/臂 |
干预/治疗 |
|---|---|
|
实验性的:高脂试餐
所有参与者在禁食过夜后都将食用高脂肪早餐。
这顿饭将包括面粉玉米饼、鸡蛋、培根、切达干酪、蛋黄酱和薯饼。
在第 2 次访问期间抽取初始血样(0 分钟)后,我们将要求参与者在 10 分钟内食用此早餐。
这顿饭的设计模仿了典型快餐早餐(例如 Tim Hortons 或麦当劳)中所含的能量(卡路里)和脂肪量。
每餐将提供 846 卡路里,来自 54 克脂肪(58% 能量)、61 克碳水化合物(29% 能量)和 29 克蛋白质(13% 能量)。
|
摄入一份提供 846 大卡热量的混合宏量营养素早餐,其中 58% 是脂肪,29% 是碳水化合物,13% 是蛋白质。
|
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 |
|---|---|---|
|
血浆胰岛素
大体时间:将在摄入高脂肪膳食后 0 分钟(空腹)以及 15、30、45、60、90、120、150、180、210 和 240 分钟采集的血样中进行测量
|
餐后峰值浓度和/或曲线下面积
|
将在摄入高脂肪膳食后 0 分钟(空腹)以及 15、30、45、60、90、120、150、180、210 和 240 分钟采集的血样中进行测量
|
|
血浆葡萄糖
大体时间:将在摄入高脂肪膳食后 0 分钟(空腹)以及 15、30、45、60、90、120、150、180、210 和 240 分钟采集的血样中进行测量
|
餐后峰值浓度和/或曲线下面积
|
将在摄入高脂肪膳食后 0 分钟(空腹)以及 15、30、45、60、90、120、150、180、210 和 240 分钟采集的血样中进行测量
|
|
血浆c肽
大体时间:将在摄入高脂肪膳食后 0 分钟(空腹)以及 15、30、45、60、90、120、150、180、210 和 240 分钟采集的血样中进行测量
|
餐后峰值浓度和/或曲线下面积
|
将在摄入高脂肪膳食后 0 分钟(空腹)以及 15、30、45、60、90、120、150、180、210 和 240 分钟采集的血样中进行测量
|
|
血浆胰高血糖素
大体时间:将在摄入高脂肪膳食后 0 分钟(空腹)以及 15、30、45、60、90、120、150、180、210 和 240 分钟采集的血样中进行测量
|
餐后峰值浓度和/或曲线下面积
|
将在摄入高脂肪膳食后 0 分钟(空腹)以及 15、30、45、60、90、120、150、180、210 和 240 分钟采集的血样中进行测量
|
次要结果测量
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
|---|---|---|
|
血浆甘油三酯
大体时间:将在摄入高脂肪膳食后 0 分钟(空腹)以及 15、30、45、60、90、120、150、180、210 和 240 分钟采集的血样中进行测量
|
餐后峰值浓度和/或曲线下面积
|
将在摄入高脂肪膳食后 0 分钟(空腹)以及 15、30、45、60、90、120、150、180、210 和 240 分钟采集的血样中进行测量
|
|
血浆胆固醇(总胆固醇和 HDL)
大体时间:将在摄入高脂肪膳食后 0 分钟(空腹)以及 15、30、45、60、90、120、150、180、210 和 240 分钟采集的血样中进行测量
|
餐后峰值浓度和/或曲线下面积
|
将在摄入高脂肪膳食后 0 分钟(空腹)以及 15、30、45、60、90、120、150、180、210 和 240 分钟采集的血样中进行测量
|
|
血浆非酯化脂肪酸
大体时间:将在摄入高脂肪膳食后 0 分钟(空腹)以及 15、30、45、60、90、120、150、180、210 和 240 分钟采集的血样中进行测量
|
餐后峰值浓度和/或曲线下面积
|
将在摄入高脂肪膳食后 0 分钟(空腹)以及 15、30、45、60、90、120、150、180、210 和 240 分钟采集的血样中进行测量
|
|
呼吸交换率 (RER)
大体时间:将使用间接量热法和面罩在摄入高脂肪餐后 -10 至 0 分钟(禁食)、50-60 分钟、110-120 分钟、170-180 分钟和 230-240 分钟进行测量。
|
10 分钟采样周期内的平均静息 RER
|
将使用间接量热法和面罩在摄入高脂肪餐后 -10 至 0 分钟(禁食)、50-60 分钟、110-120 分钟、170-180 分钟和 230-240 分钟进行测量。
|
合作者和调查者
出版物和有用的链接
一般刊物
- Bachmann OP, Dahl DB, Brechtel K, Machann J, Haap M, Maier T, Loviscach M, Stumvoll M, Claussen CD, Schick F, Haring HU, Jacob S. Effects of intravenous and dietary lipid challenge on intramyocellular lipid content and the relation with insulin sensitivity in humans. Diabetes. 2001 Nov;50(11):2579-84. doi: 10.2337/diabetes.50.11.2579.
- Whytock KL, Parry SA, Turner MC, Woods RM, James LJ, Ferguson RA, Stahlman M, Boren J, Strauss JA, Cocks M, Wagenmakers AJM, Hulston CJ, Shepherd SO. A 7-day high-fat, high-calorie diet induces fibre-specific increases in intramuscular triglyceride and perilipin protein expression in human skeletal muscle. J Physiol. 2020 Mar;598(6):1151-1167. doi: 10.1113/JP279129. Epub 2020 Feb 14.
- Lundsgaard AM, Fritzen AM, Sjoberg KA, Kleinert M, Richter EA, Kiens B. Small Amounts of Dietary Medium-Chain Fatty Acids Protect Against Insulin Resistance During Caloric Excess in Humans. Diabetes. 2021 Jan;70(1):91-98. doi: 10.2337/db20-0582. Epub 2020 Oct 29.
- Chiu CH, Yang TJ, Chen CH, Zeng MJ. High fat meals increases postprandial fat oxidation rate but not postprandial lipemia. Lipids Health Dis. 2019 Oct 23;18(1):182. doi: 10.1186/s12944-019-1129-x.
- Ando T, Nakae S, Usui C, Yoshimura E, Nishi N, Takimoto H, Tanaka S. Effect of diurnal variations in the carbohydrate and fat composition of meals on postprandial glycemic response in healthy adults: a novel insight for the second-meal phenomenon. Am J Clin Nutr. 2018 Aug 1;108(2):332-342. doi: 10.1093/ajcn/nqy086.
- Parry SA, Turner MC, Woods RM, James LJ, Ferguson RA, Cocks M, Whytock KL, Strauss JA, Shepherd SO, Wagenmakers AJM, van Hall G, Hulston CJ. High-Fat Overfeeding Impairs Peripheral Glucose Metabolism and Muscle Microvascular eNOS Ser1177 Phosphorylation. J Clin Endocrinol Metab. 2020 Jan 1;105(1):dgz018. doi: 10.1210/clinem/dgz018.
- Whytock KL, Shepherd SO, Cocks M, Wagenmakers AJM, Strauss JA. Young, healthy males and females present cardiometabolic protection against the detrimental effects of a 7-day high-fat high-calorie diet. Eur J Nutr. 2021 Apr;60(3):1605-1617. doi: 10.1007/s00394-020-02357-3. Epub 2020 Aug 13.
- Alayón, A. N. et al. Impacto metabólico e inflamatorio de una comida rica en grasas saturadas y su relación con la obesidad abdominal. Biomédica 38, 100-107, doi:10.7705/biomedica.v38i0.3911 (2017).
- Wang F, Lu H, Liu F, Cai H, Xia H, Guo F, Xie Y, Huang G, Miao M, Shu G, Sun G. Consumption of a liquid high-fat meal increases triglycerides but decreases high-density lipoprotein cholesterol in abdominally obese subjects with high postprandial insulin resistance. Nutr Res. 2017 Jul;43:82-88. doi: 10.1016/j.nutres.2017.05.010. Epub 2017 May 17.
- Obeid R, Awwad HM, Knell AI, Hubner U, Geisel J. Glucose and Fat Tolerance Tests Induce Differential Responses in Plasma Choline Metabolites in Healthy Subjects. Nutrients. 2018 Sep 1;10(9):1209. doi: 10.3390/nu10091209.
研究记录日期
研究主要日期
学习开始 (实际的)
初级完成 (估计的)
研究完成 (估计的)
研究注册日期
首次提交
首先提交符合 QC 标准的
首次发布 (实际的)
研究记录更新
最后更新发布 (实际的)
上次提交的符合 QC 标准的更新
最后验证
更多信息
此信息直接从 clinicaltrials.gov 网站检索,没有任何更改。如果您有任何更改、删除或更新研究详细信息的请求,请联系 register@clinicaltrials.gov. clinicaltrials.gov 上实施更改,我们的网站上也会自动更新.