参与碳水化合物代谢的基因敲除变异对代谢、食物摄入和偏好的影响
在格陵兰岛，大约 10% 的人患有 2 型糖尿病，尽管仅在六十年前它还是一种几乎不为人知的疾病。 急剧增加令人非常担忧，特别是考虑到在同一几十年中发生的从渔猎生活方式向更西方生活方式的转变。 今天，传统的海洋食品仍然越来越多地被精制糖（蔗糖）和淀粉含量高的进口食品所取代。 此外，最近的研究发现，格陵兰人口在 2 型糖尿病背后具有不同的遗传结构。 因此，获得更多关于生活方式、遗传学和新陈代谢之间相互作用的知识对于改善生长曲线，甚至可能扭转它至关重要。
蔗糖不耐受通常很少见；然而，这在格陵兰岛和其他因纽特人中很常见。 这是由蔗糖酶-异麦芽糖酶 (SI) 基因的遗传变异引起的，导致酶功能完全丧失，因此无法消化蔗糖和淀粉中的一些糖苷键，这两种碳水化合物不属于传统碳水化合物因纽特人的饮食。 最近一项未发表的研究发现，该变异与较低的 BMI、体脂百分比、体重和血脂水平相关，与精制糖摄入量较低无关。 这可以用碳水化合物代谢和肠道微生物群的差异来解释。 SI 敲除小鼠模型证实了更健康的表型，这进一步有趣地表明该变体可能会改变食物和口味偏好。
预计格陵兰岛 2 型糖尿病的急剧增加至少可以部分用生活方式和遗传学之间复杂的相互作用来解释。 因此，目的是调查代谢和微生物差异是否可以解释 SI 变体纯合子携带者比野生型个体更健康的表型，并使用将受试者分配到传统格陵兰饮食和西方饮食进行为期 3 天的交叉饮食干预饮食。 此外，目的是评估他们的食物和口味偏好是否不同。 该研究将帮助我们了解生活方式、行为、遗传学、微生物群和宿主新陈代谢之间复杂的相互作用。
研究概览
详细说明
在这项人体研究中，SI 敲除变体对新陈代谢、饮食习惯和食物偏好的影响将被量化。 这项研究将是独一无二的，因为它是第一个评估完全丧失 SI 功能的影响的研究，这仅在北极人群中可行。
纯合子 (HO) 携带者和杂合子 (HE)/野生型 (WT) 个体之间的差异被怀疑在富含碳水化合物的饮食中较大而在传统饮食中较小。 以下假设将得到解决：
HO 携带者代谢碳水化合物的方式与 HE+WT 个体不同：
- 与 WT+HE 相比，HO 在其习惯性饮食中的血糖变异性更低。
- 与 WT+HE 相比，HO 在富含淀粉和蔗糖的饮食中具有较低的血糖变异性。
在低碳水化合物的传统饮食中，HO 具有类似于 WT+HE 的血糖变异性。
HO 携带者与 HE+WT 个体有不同的食物偏好：
- 与 WT+HE 相比，HO 对甜味的偏好较低。
- HO 感知蔗糖、果糖和葡萄糖的等强度溶液的甜味强度不同，而 WT+HE 将感知它们等强度。
- HO比WT+HE消耗更少的高糖低脂食物。
HO 与 WT+HE 具有相似的摄入量和对高糖高脂肪食物的偏好。
HO 携带者的微生物群不同于 HE+WT 个体：
- HO 中淀粉发酵细菌的多样性和丰度高于 WT+HE，而副杆菌的丰度较低。
- 在富含淀粉和蔗糖的饮食中，HO 的淀粉发酵细菌以及短链脂肪酸的粪便和循环水平的增加大于 WT+HE。
- 碳水化合物含量低的饮食会类似地改变 HO 和 WT+HE 的微生物群。
研究类型
注册 (实际的)
阶段
- 不适用
联系人和位置
学习地点
-
-
-
Maniitsoq、格陵兰
- Maniitsoq Healthcare Center
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Nuussuaq、格陵兰、3905
- Pikialaarfik, Greenland Institute of Natural Resources
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参与标准
资格标准
适合学习的年龄
接受健康志愿者
有资格学习的性别
描述
纳入标准：
- SI 基因中 c.273_274delAG 变体的纯合子携带者（例）
- SI 基因中 c.273_274delAG 变体的纯合非携带者（对照）
排除标准：
- 糖尿病的诊断或糖尿病的药物治疗。
- 炎症性肠病、消化道癌、溃疡等消化道疾病。 不排除有轻微肠胃问题的人，例如 通常没有任何胃肠道问题的乳糖不耐症患者。
- TBC1D4 风险变异 p.Arg684Ter 的纯合子携带者。
- 不遵守研究方案中的程序，由研究者判断。
- 对于 c.273_274delAG 变体的纯合子携带者：口服蔗糖耐受试验中血糖升高。
学习计划
研究是如何设计的？
设计细节
- 主要用途：预防
- 分配：随机化
- 介入模型：交叉作业
- 屏蔽：三倍
武器和干预
参与者组/臂 |
干预/治疗 |
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有源比较器：传统因纽特人饮食
传统的因纽特人饮食将包括当地食物，主要是动物来源的，例如 鱼、海洋哺乳动物、驯鹿和羊肉。 饮食将补充鸡蛋、土豆和浆果，和/或其他淀粉含量低且不含蔗糖的食物。 因此，饮食中脂肪和蛋白质含量高，碳水化合物含量低，蔗糖含量低。 参与者将获得至少能满足其 100% 能量需求的食物。 每个参与者都会掷骰子，以随机化参与者接受两种干预饮食的顺序。 |
传统因纽特人饮食和西方饮食。
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实验性的：西方富含碳水化合物的饮食
西方饮食会有大量的谷物产品，例如。 面包、意大利面、米饭以及水果和蔬菜以及一些蔗糖含量高的食物，例如 蛋糕和甜食和/或饮料，以及添加蔗糖的谷物产品。 饮食中含有少量的肉。 因此，饮食中碳水化合物、淀粉和一些蔗糖含量较高，蛋白质和脂肪含量较低。 参与者将获得至少能满足其 100% 能量需求的食物。 每个参与者都会掷骰子，以随机化参与者接受两种干预饮食的顺序。 |
传统因纽特人饮食和西方饮食。
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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 |
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西方饮食期间的血糖变异性
大体时间：在西式饮食干预的3天内。
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血糖变异性将通过整个研究期间的平均血糖波动幅度 (MAGE) 进行测量，即在西方和因纽特人饮食期间以及两者之间的清除期。
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在西式饮食干预的3天内。
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因纽特人饮食期间的血糖变异性
大体时间：在因纽特人饮食干预的 3 天内。
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血糖变异性将通过整个研究期间的平均血糖波动幅度 (MAGE) 进行测量，即在西方和因纽特人饮食期间以及两者之间的清除期。
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在因纽特人饮食干预的 3 天内。
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次要结果测量
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
|---|---|---|
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甜蜜的偏见分数
大体时间：基线（评估基因型之间的差异，独立于干预）
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作为食物奖励措施，将使用利兹食物偏好问卷评估对甜味相对于咸味食物的明确喜好。
将估计甜味偏差分数，其中正分表示相对于咸味食物更喜欢甜味，负分表示更喜欢咸味食物。
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基线（评估基因型之间的差异，独立于干预）
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脂肪偏差评分
大体时间：基线（评估基因型之间的差异，独立于干预）
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作为食物奖励措施，将使用利兹食物偏好问卷评估相对于低脂肪含量的高脂肪食物的明确喜好。
将估计脂肪偏差分数，其中正分数表示相对于低脂肪食物更喜欢高脂肪，负分数表示更喜欢低脂肪食物。
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基线（评估基因型之间的差异，独立于干预）
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偏爱高脂肪咸味
大体时间：基线（评估基因型之间的差异，独立于干预）
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作为食物奖励措施，将在利兹食物偏好问卷中评估对高脂肪咸味食物的明确喜好。
计算食品类别中所有四种食品的视觉模拟量表 0-100 的平均评分。
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基线（评估基因型之间的差异，独立于干预）
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偏爱低脂咸味
大体时间：基线（评估基因型之间的差异，独立于干预）
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作为食物奖励措施，将在利兹食物偏好问卷中评估对低脂咸味食物的明确喜好。
计算食品类别中所有四种食品的视觉模拟量表 0-100 的平均评分。
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基线（评估基因型之间的差异，独立于干预）
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偏爱高脂甜食
大体时间：基线（评估基因型之间的差异，独立于干预）
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作为食物奖励措施，将在利兹食物偏好问卷中评估对高脂肪甜食的明确喜好。
计算食品类别中所有四种食品的视觉模拟量表 0-100 的平均评分。
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基线（评估基因型之间的差异，独立于干预）
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偏爱低脂甜食
大体时间：基线（评估基因型之间的差异，独立于干预）
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作为食物奖励措施，将在利兹食物偏好问卷中评估对低脂甜食的明确喜好。
计算食品类别中所有四种食品的视觉模拟量表 0-100 的平均评分。
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基线（评估基因型之间的差异，独立于干预）
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内隐欲望得分：高脂肪咸味食物
大体时间：基线（评估基因型之间的差异，独立于干预）
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作为食物奖励措施，将使用利兹食物偏好问卷评估对高脂肪咸味食物的隐性需求。 “内隐想要”分数是根据反应时间和在强迫选择范式中选择或不选择食物的组合来计算的。 正分表示与其他食物类别相比，对该食物类别的偏好更高，负分表示对该食物类别的偏好较低。 |
基线（评估基因型之间的差异，独立于干预）
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内隐欲望得分：低脂咸味食物
大体时间：基线（评估基因型之间的差异，独立于干预）
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作为食物奖励措施，将使用利兹食物偏好问卷评估对低脂咸味食物的隐性需求。 “内隐想要”分数是根据反应时间和在强迫选择范式中选择或不选择食物的组合来计算的。 正分表示与其他食物类别相比，对该食物类别的偏好更高，负分表示对该食物类别的偏好较低。 |
基线（评估基因型之间的差异，独立于干预）
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内隐欲望得分：高脂肪甜食
大体时间：基线（评估基因型之间的差异，独立于干预）
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作为食物奖励措施，将使用利兹食物偏好问卷评估对高脂肪甜食的隐性需求。 “内隐想要”分数是根据反应时间和在强迫选择范式中选择或不选择食物的组合来计算的。 正分表示与其他食物类别相比，对该食物类别的偏好更高，负分表示对该食物类别的偏好较低。 |
基线（评估基因型之间的差异，独立于干预）
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内隐欲望得分：低脂甜食
大体时间：基线（评估基因型之间的差异，独立于干预）
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作为食物奖励措施，将使用利兹食物偏好问卷评估对低脂甜食的隐性需求。 “内隐想要”分数是根据反应时间和在强迫选择范式中选择或不选择食物的组合来计算的。 正分表示与其他食物类别相比，对该食物类别的偏好更高，负分表示对该食物类别的偏好较低。 |
基线（评估基因型之间的差异，独立于干预）
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习惯饮食
大体时间：基线（评估基因型之间的差异，独立于干预）
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将使用食物频率问卷评估习惯性饮食摄入量。
将评估常量营养素的组成和糖的含量，以及关于甜食和富含淀粉的食物的食物选择差异的特征。
摄入量将以克/天和 E% 表示。
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基线（评估基因型之间的差异，独立于干预）
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摄入零食测试餐
大体时间：基线（评估基因型之间的差异，独立于干预）
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使用 ad libitum 零食测试餐，将评估偏好的甜味和蔗糖和脂肪以及除蔗糖以外的其他甜味剂的含量，例如
蜂蜜。
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基线（评估基因型之间的差异，独立于干预）
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蔗糖甜度敏感性
大体时间：基线（评估基因型之间的差异，独立于干预）
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能够使用 2-替代强制选择测试来品尝蔗糖和果糖+葡萄糖的等强度溶液之间的差异
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基线（评估基因型之间的差异，独立于干预）
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甜蜜的喜欢
大体时间：基线（评估基因型之间的差异，独立于干预）
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使用视觉模拟量表（0-100 毫米）对蔗糖、果糖、葡萄糖和果糖+葡萄糖等强度溶液的喜好评分
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基线（评估基因型之间的差异，独立于干预）
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糖的感知强度
大体时间：基线（评估基因型之间的差异，独立于干预）
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使用视觉模拟量表（0-100 毫米）对蔗糖、果糖、葡萄糖和果糖+葡萄糖等强度溶液的感知强度进行享乐评级
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基线（评估基因型之间的差异，独立于干预）
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血脂
大体时间：每个饮食干预期的前一天和后一天。
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极低密度脂蛋白胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇、总胆固醇、残余胆固醇和甘油三酯的空腹血浆测量值的变化
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每个饮食干预期的前一天和后一天。
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血清胰岛素
大体时间：每个饮食干预期的前一天和后一天。
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血清胰岛素的变化。
空腹样本。
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每个饮食干预期的前一天和后一天。
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血浆C反应蛋白
大体时间：每个饮食干预期的前一天和后一天。
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血浆 CRP 的变化。
空腹样本。
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每个饮食干预期的前一天和后一天。
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醋酸血浆
大体时间：每个饮食干预期的前一天和后一天。
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血浆醋酸盐的变化。
空腹样本。
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每个饮食干预期的前一天和后一天。
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丙酸血浆
大体时间：每个饮食干预期的前一天和后一天。
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血浆丙酸盐的变化。
空腹样本。
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每个饮食干预期的前一天和后一天。
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血浆丁酸盐
大体时间：每个饮食干预期的前一天和后一天。
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血浆丁酸盐的变化。
空腹样本。
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每个饮食干预期的前一天和后一天。
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糖化血红蛋白
大体时间：基线
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空腹糖化血红蛋白
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基线
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醋酸粪便
大体时间：在每个饮食干预期之前和最后一天或之后的一天。
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粪便乙酸盐的变化。
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在每个饮食干预期之前和最后一天或之后的一天。
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丙酸粪便
大体时间：在每个饮食干预期之前和最后一天或之后的一天。
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粪便丙酸盐的变化。
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在每个饮食干预期之前和最后一天或之后的一天。
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粪便丁酸盐
大体时间：在每个饮食干预期之前和最后一天或之后的一天。
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粪便丁酸盐的变化。
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在每个饮食干预期之前和最后一天或之后的一天。
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粪便酸碱度
大体时间：在每个饮食干预期之前和最后一天或之后的一天。
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粪便样本的 pH 值。
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在每个饮食干预期之前和最后一天或之后的一天。
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肠道菌群组成的变化
大体时间：在每个饮食干预期之前和最后一天或之后的一天。
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每个饮食干预期基线和结束之间肠道微生物群组成的变化。
微生物群组成通过基因组测序粪便样本来测量。
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在每个饮食干预期之前和最后一天或之后的一天。
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基线肠道菌群组成
大体时间：干预前（基线）。
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肠道微生物群组成的表征。
微生物群组成通过基因组测序粪便样本来测量。
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干预前（基线）。
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粪便碳水化合物
大体时间：在每个饮食干预期之前和最后一天或之后的一天。
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粪便样本中碳水化合物的含量及其在干预期间的变化。
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在每个饮食干预期之前和最后一天或之后的一天。
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习惯性饮食期间的血糖变异性
大体时间：在 7 天的冲洗过程中测量
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血糖变异性将通过血糖波动的平均幅度 (MAGE) 来测量
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在 7 天的冲洗过程中测量
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其他结果措施
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
|---|---|---|
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体重
大体时间：基线（参与者特征）
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重量（公斤）。
当参与者穿着轻便内衣时测量。
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基线（参与者特征）
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高度
大体时间：基线（参与者特征）
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身高（厘米）。
在参与者不穿鞋时测量。
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基线（参与者特征）
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臀围
大体时间：基线（参与者特征）
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臀围（厘米）。
当参与者穿着轻便内衣时测量。
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基线（参与者特征）
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腰围
大体时间：基线（参与者特征）
|
腰围（厘米）。
当参与者穿着轻便内衣时测量。
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基线（参与者特征）
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身体构成
大体时间：基线（参与者特征）
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使用 Tanita 身体成分分析仪测量的体脂百分比。
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基线（参与者特征）
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血浆脂质组学。
大体时间：每个饮食干预期的前一天和后一天。
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为了将来的分析
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每个饮食干预期的前一天和后一天。
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血浆代谢组学。
大体时间：每个饮食干预期的前一天和后一天。
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为了将来的分析
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每个饮食干预期的前一天和后一天。
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血浆蛋白质组学。
大体时间：每个饮食干预期的前一天和后一天。
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为了将来的分析
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每个饮食干预期的前一天和后一天。
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粪便脂肪组学
大体时间：每个饮食干预期的前一天和后一天。
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为了将来的分析
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每个饮食干预期的前一天和后一天。
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粪便代谢组学。
大体时间：每个饮食干预期的前一天和后一天。
|
为了将来的分析
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每个饮食干预期的前一天和后一天。
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粪便蛋白质组学。
大体时间：每个饮食干预期的前一天和后一天。
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为了将来的分析
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每个饮食干预期的前一天和后一天。
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合作者和调查者
合作者
调查人员
- 首席研究员：Marit E Jørgensen, Prof.、Steno Diabetes Center Greenland
研究记录日期
研究主要日期
学习开始 (实际的)
初级完成 (实际的)
研究完成 (实际的)
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
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