慢性运动对人体产热脂肪组织的影响及机制阐明 (ExBat)
慢性运动对人体产热性脂肪组织的影响及机制阐明
体育锻炼可以刺激我们体内的热量产生。 这是健康的，因为它会消耗糖分和脂肪。 热量产生受到多种因素影响，其中包括所谓的“棕色或米色脂肪组织”，这种组织能够在我们的体内产生热量。 然而，每个人对体育锻炼的反应各不相同。 此外，不同类型的运动也会影响热量产生。 因此，研究人员希望通过这项研究来探究为什么不同的人在棕色和米色脂肪组织中表现出不同的反应。 这对我们的新陈代谢和健康至关重要。
这项研究将持续大约6周。 参与者是参与研究的健康个体。 受试者将通过抽签分为两组，确保每组男女人数相等。
一组将完成为期6周的耐力训练计划。 另一组（对照组）不会进行任何额外的训练，并将作为对照组。 然而，两组将接受相同的伴随检查。 通过比较这两组，研究人员将能够确定训练是否对热量产生和健康有更好的效果。
作为这项研究的一部分，研究人员希望探究6周的耐力训练如何影响棕色和米色脂肪组织的功能。 为此，研究人员将在训练期前后采集一些血液和脂肪组织样本。
研究概览
详细说明
为了研究体育锻炼和其他刺激对产热脂肪组织的调节作用而无需进行活检，研究人员开发了一种细胞检测方法，可用于研究运动前后采集的血清（例如对产热UCP1蛋白表达的影响）。 使用该检测方法的实验表明，与静息状态血清相比，运动状态血清平均能刺激UCP1表达。 然而，运动员的UCP1表达增加幅度超过两倍，且存在显著的个体差异，即无反应者、平均反应者和“超级反应者”。 这意味着某些受试者在运动期间会分泌能够激活脂肪组织产热的血清因子。
已知免疫细胞对脂肪组织有影响，并可能参与细胞间通讯。 因此，本研究旨在通过单细胞mRNA测序技术探究免疫细胞的反应性。 该分析可能为免疫反应（包括与肥胖相关的免疫反应）提供进一步见解。
利用此方法，研究人员现拟探究急性体育锻炼和6周训练干预（耐力训练）如何影响参与者的产热脂肪组织、新陈代谢及能量消耗。
研究人员设有三项具体目标：
- 研究人员将分析训练前后采集的血清如何影响细胞培养中人类脂肪细胞的产热UCP1蛋白表达。 同时测量冷刺激期间的耗氧量/能量消耗，并将这些测量结果与脂肪细胞培养实验数据相关联。 此外，研究人员将定量分析分离免疫细胞（外周血单个核细胞与粒细胞）中的mRNA表达。
- 研究人员将利用获得的血清、细胞和活检样本，与项目联盟合作分析白色/米色脂肪组织的调控机制。 重点之一是通过外泌体miRNA（已被确定为产热作用的生物标志物）进行研究。 另外，研究人员将在细胞培养中将产热超级反应者血清与非产热无反应者血清分别添加至人类脂肪细胞，并进行磷酸化蛋白质组学分析。 基于此分析，研究人员将尝试鉴定激活产热作用的关键因子。
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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Bavaria
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Munich、Bavaria、德国、80809
- University Munich, Professorship of Exercise Biolog
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参与标准
资格标准
适合学习的年龄
- 成人
接受健康志愿者
描述
纳入标准：
- BMI 18-25
- 男性/女性
- 每周规律训练少于3小时
- 必须能够通过骑行进行性能分析和耐力训练
- 必须能够完成六周的训练
排除标准：
- 心血管、肺部、肿瘤、骨科、代谢或慢性疾病
- 妨碍性能测试或耐力测试的问题
- 怀孕（仅限女性）
- 定期服药
- 吸烟
- 与TUM运动生物学教授职位存在依赖关系
学习计划
研究是如何设计的？
设计细节
- 主要用途：治疗
- 分配：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：耐力训练
参与者完成个性化且受监督的训练。
为期6周的训练期包括每周三次训练课程。
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为期6周的耐力训练，每周3次
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无干预：对照组
与干预组并行，对照组仅完成纳入措施和随访措施，不进行任何额外训练。
将建议他们保持正常的体育活动水平不变，并需记录在日记本中。
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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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经条件性人血清处理的培养脂肪细胞中UCP-1基因表达
大体时间：血清样本将在基线时、六周耐力训练后或六周对照期后采集。当最后一位参与者完成研究后，将开始细胞培养实验。
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研究人员在训练/对照期前后以及冷暴露和运动测试前后收集人体血清样本。
人体脂肪组织细胞将用训练组和对照组的条件血清样本进行处理。
主要结局指标是通过PCR检测脂肪组织细胞中UCP-1 mRNA表达的变化。
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血清样本将在基线时、六周耐力训练后或六周对照期后采集。当最后一位参与者完成研究后，将开始细胞培养实验。
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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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冷暴露反应中的能量消耗
大体时间：冷暴露将在六周的训练或对照期前后进行。
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研究人员将测量在为期一小时的寒冷暴露期间的耗氧量。
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冷暴露将在六周的训练或对照期前后进行。
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体能表现分析（氧气消耗量，单位：毫升/公斤体重）
大体时间：物理性能分析将在为期六周的训练或对照期前后进行。
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在训练或对照干预前后，参与者接受心肺运动测试以评估其身体表现。
研究人员将在递增式骑行测试中测量耗氧量。
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物理性能分析将在为期六周的训练或对照期前后进行。
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体能表现分析（心率，单位：bpm）
大体时间：体能表现分析将在为期六周的训练或对照期前后进行。
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在训练或对照干预前后，参与者接受心肺运动测试以评估其身体表现。
研究者将在递增式骑行测试期间测量心率。
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体能表现分析将在为期六周的训练或对照期前后进行。
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体能表现分析（血乳酸，单位：mmol/L）
大体时间：将在为期六周的训练或对照期前后进行身体机能分析。
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在训练或对照干预前后，参与者需接受心肺运动测试以评估其体能表现。
研究者将在递增式骑行测试的每个阶段后测量乳酸产生量。
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将在为期六周的训练或对照期前后进行身体机能分析。
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体能表现分析（功率输出，单位：W）
大体时间：体能表现分析将在为期六周的训练或控制期之前和之后进行。
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在培训或对照干预前后，参与者需接受心肺运动测试以评估其身体机能。
研究人员将在自行车测力计上进行递增负荷测试，直至参与者自愿达到最大力竭状态，以测量其最大功率输出。
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体能表现分析将在为期六周的训练或控制期之前和之后进行。
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锁骨上皮肤温度对寒冷暴露的反应
大体时间：冷暴露将在六周的训练或对照期前后进行。
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研究人员将在一小时的冷暴露期间测量锁骨上皮肤温度。
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冷暴露将在六周的训练或对照期前后进行。
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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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通过PCR/测序进行外泌体miRNA筛选
大体时间：血清样本将在基线和六周耐力训练后或六周对照期后采集。细胞培养实验将在最后一位参与者结束时开始。
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ExomiRs将通过差速超速离心从血清和细胞培养上清液中获取。
随后，从外泌体中分离出微小RNA，并通过PCR/测序进行定量分析。
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血清样本将在基线和六周耐力训练后或六周对照期后采集。细胞培养实验将在最后一位参与者结束时开始。
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代谢组学筛查（相对定量）
大体时间：血浆样本将在基线时以及六周耐力训练后或六周对照期后采集。
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为了扩展机制研究，将筛选血清/细胞培养上清液中的代谢物变化。为此，将使用非靶向质谱法评估样品。
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血浆样本将在基线时以及六周耐力训练后或六周对照期后采集。
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蛋白质组学筛查（相对定量）
大体时间：血浆样本将在基线和六周耐力训练后或六周对照期后采集。
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为了扩展机制研究，将筛选血清/细胞培养上清液中蛋白质含量的变化。为此，将使用非靶向质谱法对样本进行评估。
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血浆样本将在基线和六周耐力训练后或六周对照期后采集。
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UCP-1 基因在人脂肪组织活检中的表达
大体时间：将在基线和六周耐力训练后或六周对照期后收集脂肪组织活检样本。样本分析将在最后一名参与者完成研究后开始。
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研究人员在训练/对照期前后采集人体脂肪组织活检样本。
结果指标是通过PCR检测脂肪组织活检中UCP-1 mRNA表达的变化。
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将在基线和六周耐力训练后或六周对照期后收集脂肪组织活检样本。样本分析将在最后一名参与者完成研究后开始。
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急性耐力运动后分离免疫细胞的单细胞测序分析
大体时间：将从8名未经训练的参与者（4名女性和4名男性）的静脉血中，在急性耐力运动前后分离出免疫细胞。
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将从外周血单个核细胞中分离免疫细胞，用于单细胞测序分析。
将在男性和女性的静息状态与运动状态下，比较免疫细胞群及其各自的基因表达情况。
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将从8名未经训练的参与者（4名女性和4名男性）的静脉血中，在急性耐力运动前后分离出免疫细胞。
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合作者和调查者
调查人员
- 学习椅：Alexander Braunsperger, PhD candidate、Technical University Munich, Professorship of Exercise Biology, Am Olympacampus 11, 80809 Munich
出版物和有用的链接
有用的网址
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
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首次发布 (实际的)
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最后验证
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