评估膳食硝酸盐补充剂的代谢作用 (NIMMI)
评估膳食硝酸盐补充剂对改善骨骼肌线粒体功能、胰岛素敏感性、胰岛素分泌、体脂成分和整体健康的代谢作用
研究概览
详细说明
骨骼肌在葡萄糖和能量稳态中起着关键作用，并且参与通过葡萄糖氧化以及通过非氧化途径代谢相当大比例的葡萄糖。 骨骼肌胰岛素抵抗是与 2 型糖尿病 (T2D) 和肌肉功能障碍的病理生理学相关的关键驱动因素之一。 此外，线粒体功能障碍与胰岛素抵抗、胰岛素分泌和 T2D 的发病机制有关。 使用天然补充剂增强肌肉脂肪酸氧化/葡萄糖摄取以及增加线粒体生物发生是预防和管理代谢疾病的新兴策略。 一种这样的天然补充剂是硝酸盐 (NO3)。 口腔微生物组在将膳食硝酸盐 (NO3) 生物活化为亚硝酸盐 (NO2) 中起着重要作用，亚硝酸盐 (NO2) 在胃肠道中进一步还原为一氧化氮 (NO)，以维持 NO 稳态和血管健康。 NO 是一种重要的生理信号分子，参与调节骨骼肌功能，包括调节血流（血流动力学效应）、肌肉收缩力、葡萄糖、钙稳态、线粒体呼吸和生物发生。
文献中探索了膳食 NO3 补充剂的用途，主要用于改善健康/肥胖受试者的血压、内皮功能、胰岛素反应和血管效应。 然而，膳食 NO3 对改善骨骼肌葡萄糖/脂质代谢、肌肉线粒体能量学、肌肉血流量和体脂成分的代谢作用在糖尿病/糖尿病前期受试者中尚未得到充分研究。
鉴于 NO3/NO 的潜在健康益处，本研究计划评估天然补充剂甜菜根汁（富含 NO3）对改善骨骼肌线粒体功能、肌肉能量、胰岛素敏感性/葡萄糖稳态、身体的治疗效果中年（40 - 65 岁）健康和糖尿病前期男性受试者的脂肪成分和总体代谢。 这将是代谢疾病领域的首个试点研究，旨在使用先进且全面的多模型代谢成像方法评估肥胖的糖尿病前期和非糖尿病男性受试者的整体代谢健康状况。
研究类型
注册 (实际的)
阶段
- 不适用
联系人和位置
学习地点
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Singapore、新加坡
- Singapore Institute for Clinical Sciences
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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
描述
纳入标准：
- 居住在新加坡的 40 - 65 岁男性
- 体重指数 (BMI) 23 - 30 公斤/平方米
- 葡萄糖代谢： FPG < 5.6 mmol/L 和 HbA1c < 5.7 的正常组，b。 糖尿病前期组 FPG 5.6 至 6.9 mmol/L，HbA1c < 6.5 %。
- 愿意在参与研究期间避免使用口腔清洗剂
- 愿意遵守研究协议
排除标准：
- 任何当前的心血管、肝脏、肾脏、代谢（例如 糖尿病）、胃肠道疾病、精神障碍或对研究有影响的疾病
- 目前患有牙龈疾病、口腔癌或口腔损伤等口腔健康问题
- 使用已知会影响葡萄糖和胰岛素以及肌肉线粒体代谢的药物和/或补充剂（例如 维生素 A、B、C 和 D，口服皮质类固醇）
- 在过去 4 周内服用过治疗口腔健康问题的药物和/或在过去 2 周内使用过口服漱口水（例如 Listerine）
- 未控制的高血压（血压 > 160/100 mmHg）
- 当前吸烟者或过量饮酒（每天> 4 标准杯）
- 已知对甜菜根家族过敏/不耐受（例如：甜菜根、菠菜）
- 正在进行减肥饮食和/或计划
- 有 MRI 禁忌症，例如 金属植入物，如心脏起搏器
- 在过去 4 周内接受过抗生素治疗或患有腹泻
- 食用含有硝酸盐的补充剂
学习计划
研究是如何设计的？
设计细节
- 主要用途：基础科学
- 分配：非随机化
- 介入模型：并行分配
- 屏蔽：无（打开标签）
武器和干预
参与者组/臂 |
干预/治疗 |
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实验性的：普通的
受试者每天将消耗 140mL 甜菜根汁（800mg NO3/天），每天下午和晚上服用两次（70mL）。
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涉及 16 周补充甜菜根汁的单中心、双臂研究
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实验性的：糖尿病前期
受试者每天将消耗 140mL 甜菜根汁（800mg NO3/天），每天下午和晚上服用两次（70mL）。
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涉及 16 周补充甜菜根汁的单中心、双臂研究
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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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骨骼肌线粒体氧化能力的变化
大体时间：基线、第 8 周、第 16 周
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主要结果涉及通过近红外光谱 (NIRS) 测量肌肉线粒体容量 (mVO2max) 作为恢复率常数 (min-1)。
将通过近红外光谱仪测量线粒体氧化能力来研究肌肉处理脂质/葡萄糖燃料底物的氧化能力。
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基线、第 8 周、第 16 周
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骨骼肌燃料等级的变化
大体时间：基线、第 8 周、第 16 周
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主要结果涉及肌肉燃料等级的测量（即
肌肉能量状态）通过超声成像。
超声成像将在各种骨骼肌室中进行。
作为 NIRS 数据的补充，将测量肌肉燃料额定值，即肌肉存储和利用燃料的能力随着时间的推移响应干预而变化。
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基线、第 8 周、第 16 周
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通过血糖测量，胰岛素敏感性随甜菜根汁消耗而变化
大体时间：基线，第 16 周
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将在饮用甜菜根汁的第0周和第16周后测量血糖（mmol/L）含量。
IVGTT 将测量血糖浓度的变化，以评估响应葡萄糖刺激的胰岛素分泌/敏感性。
该数据将有助于解释胰岛素反应的第一阶段和胰岛素敏感性的变化。
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基线，第 16 周
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通过血液胰岛素测量，胰岛素敏感性随甜菜根汁消耗而变化
大体时间：基线，第 16 周
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将在饮用甜菜根汁的第 0 周和第 16 周后测量胰岛素 (mU/L) 含量。
IVGTT 将测量血液胰岛素浓度的变化，以评估胰岛素分泌/对葡萄糖刺激的敏感性。
该数据将有助于解释胰岛素反应的第一阶段和胰岛素敏感性的变化。
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基线，第 16 周
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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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生活质量的衡量标准
大体时间：基线，第 16 周
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由 36 项简短调查 (SF-36) 评估。 SF-36 问卷由八个量表组成，产生两个总结措施，包括身体（身体角色、身体疼痛和一般健康）和心理健康（活力、社会功能、角色-情感和心理健康）。 分数越高表明健康状况越好，50 分的平均分已被明确表述为所有量表的标准值。 |
基线，第 16 周
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焦虑测量（如果有）
大体时间：基线，第 16 周
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由状态特质焦虑量表 (STAI) 评估。 STAI 是一个心理清单，由 40 个自我报告项目组成，采用 4 分李克特量表。 状态和特质焦虑水平将根据STAI评分进行解读，评分范围为20-80，STAI评分越高表示焦虑水平越高。 |
基线，第 16 周
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静息能量消耗的测量
大体时间：基线、第 8 周、第 16 周
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间接量热法将用于测量静息能量消耗
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基线、第 8 周、第 16 周
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肠道微生物组评估
大体时间：基线，第 16 周
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食用甜菜根汁会改变肠道菌群，从而改善全身代谢。
粪便样本将通过 16S rRNA 通用表征和宏基因组学分析进行分析。
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基线，第 16 周
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口腔微生物组评估
大体时间：基线、第 8 周、第 16 周
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舌背表面富含硝酸盐还原细菌，甜菜根汁的摄入会改变唾液微生物组。
将从口腔拭子样本中评估口腔微生物组 16S rRNA 基因扩增。
将评估完整口腔微生物组的相对丰度，包括罗氏菌属、放线菌属、普雷沃氏菌属、奈瑟氏菌属、韦荣球菌属、变形菌门、棒状杆菌属和丙酸杆菌属。
这些数据将帮助研究人员了解食用甜菜根汁对改善口腔微生物组的影响。
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基线、第 8 周、第 16 周
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异位脂肪代谢
大体时间：基线、第 8 周、第 16 周
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将通过磁共振成像 (MRI)/磁共振波谱 (MRS) 测量异位器官（包括肝、胰腺、腹部和骨骼肌）的脂肪含量（百分比）。
评估脂肪含量的变化将有助于我们评估这些器官对干预的反应的身体脂肪代谢和身体脂肪成分。
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基线、第 8 周、第 16 周
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身体脂肪成分
大体时间：基线、第 8 周、第 16 周
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将使用生物电阻抗分析 (BIA) 评估身体脂肪百分比。
评估脂肪百分比的变化将有助于我们评估身体脂肪成分对干预的反应。
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基线、第 8 周、第 16 周
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抑郁症的测量（如果有）
大体时间：基线，第 16 周
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由贝克抑郁量表-II (BDI) 评估。 BDI 是由 21 个自我报告项目组成的清单，每个问题的分值为 0-3。 总分范围为0-63，BDI分数越高表明抑郁程度越高。 |
基线，第 16 周
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食物频率的测量
大体时间：基线，第 16 周
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用于评估日常饮食中消耗的硝酸盐水平
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基线，第 16 周
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合作者和调查者
调查人员
- 首席研究员：Yaligar Jadegoud, PhD、Singapore Institute for Clinical Sciences
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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