针对超重和肥胖患者纤维肌痛治疗的饮食策略 (FIBRODIET)

纤维肌痛（FM）是一种异质性且致残的综合征，其特征为多部位疼痛、睡眠障碍、认知功能障碍（"纤维雾"）和疲劳。 FM在成年人群中的患病率约为1-5%，全球女性与男性的比例约为3:1。

该疾病的病因发病机制尚不清楚；然而，越来越多的证据表明，FM是一种中枢性障碍，通过改变对非疼痛性或轻度疼痛性刺激的处理而产生疼痛。 FM中的疼痛被归类为伤害可塑性疼痛，定义为"尽管没有明确证据表明实际或潜在的组织损伤导致外周伤害感受器激活，但因伤害感受改变而产生的疼痛"。 最近，基于大量文献提出了一个FM发病机制的理论模型，该文献表明γ-氨基丁酸（GABA）——中枢神经系统的主要抑制性神经递质——在FM等慢性疼痛疾病的病理生理学中发挥作用。 具体而言，该模型假设丘脑皮层水平的GABA能神经传递减少——可能与神经内分泌失衡导致具有GABA-A受体或NMDA受体正变构调节活性的神经类固醇活性改变有关——可能促进纤维肌痛疼痛的发展。 这一假设需要通过临床前和干预性研究进行验证。

FM通常采用多模式方法进行管理，包括非药物和药物策略。 最常见的非药物干预措施包括物理治疗、放松技巧、心理治疗、针灸和饮食疗法。

事实上，饮食是能够影响微生物群-肠-脑轴的主要因素，而菌群失调与多种中枢介导的疾病相关，包括伤害感受改变和FM。 确实，微生物代谢产物——特别是短链脂肪酸（SCFAs）——能够通过改变例如GABA/谷氨酸比值来调节中枢神经传递。 此外，FM患者中超重/肥胖的患病率达到70%，这一数值显著高于普通人群。 FM中超重/肥胖、菌群失调和胃肠道改变的高患病率表明，饮食疗法和微生物群-肠-脑轴可能在FM的发病机制中发挥重要作用。

尽管关于各种饮食方法与FM之间关系的数据有限，但一项针对186名FM患者进行的观察性研究显示，地中海饮食与较低的疼痛强度相关。 一项涉及18名患者的试点研究也报告了生酮饮食不仅在促进减肥方面有效，而且在改善肥胖女性FM患者的症状严重程度方面也有效。 类似地，有证据表明生酮饮食可能提高GABA水平，更广泛地说，增加GABA/谷氨酸比值。

在此背景下，除了饮食疗法外，考虑补充能够产生神经递质（如GABA）的细菌菌株可能是合适的，这些神经递质可能在FM患者中缺乏，并可能对中枢神经系统产生有益影响。

本研究的主要目的是评估特定饮食方法（生酮饮食、地中海饮食，或补充了GABA产生益生菌如Bifidobacterium adolescentis PRL2019的地中海饮食）对FM严重程度的影响，特别关注疼痛、睡眠质量、焦虑和抑郁，这些将通过经验证的问卷在诊断为纤维肌痛且伴有轻度超重/肥胖的女性受试者中进行评估。

次要目标是评估饮食干预对参与者人体测量指标、代谢参数和身体成分的影响；通过代谢组学分析评估饮食干预对肠道微生物群组成的影响；以及测量唾液和/或血浆中具有GABA-A或NMDA受体正变构活性的神经类固醇水平。 此外，一项探索性试点子研究旨在使用磁共振波谱在一小部分患者中测量脑内GABA和谷氨酸水平。

本研究的参与者将从热那亚IRCCS Policlinico San Martino医院风湿病科的门诊招募。 鉴于FM的高女性患病率，研究样本将包括诊断为纤维肌痛且伴有轻度超重/肥胖的成年女性患者。

每位入组患者将在风湿病科自行填写一系列经验证的问卷，旨在准确评估FM的严重程度，特别关注以下症状：疼痛、睡眠质量、抑郁、焦虑和肠道功能。 患者将被要求在入组/基线时、根据研究方案在随访期间每四周一次，以及在干预结束时（12周）完成问卷。

问卷包括广泛疼痛指数（WPI）和症状严重程度量表（SSS），两者均用于FM的诊断，以及纤维肌痛影响问卷（FIQR）。 FIQR评估患者的生活质量，包括身体功能、整体疾病影响和症状。 它是研究和临床实践中用于估计疾病严重程度最广泛使用的问卷，其最小临床重要差异被定义为评分降低14%。

为了进一步研究疼痛，将使用11点数字评定量表评估过去24小时内的平均整体疼痛强度。 疼痛检测问卷（PD-Q）将评估疼痛的类型和特征，特别针对神经病理性/伤害可塑性成分，尤其是在慢性疼痛患者中。

焦虑和抑郁将使用医院焦虑抑郁量表（HADS）进行评估，该量表包括7个焦虑项目和7个抑郁项目，产生两个独立评分：HADS-A和HADS-D。 睡眠质量将使用匹兹堡睡眠质量指数（PSQI）进行评估，该指数评估睡眠潜伏期、持续时间、效率和障碍。

为了识别功能性胃肠道疾病，特别是肠易激综合征（IBS），将应用罗马IV标准和布里斯托大便形态量表，后者对大便形态和稠度进行分类。

在T0访视时，将收集研究评估所需的所有临床数据，包括社会人口学信息、地中海饮食依从性（通过经验证的PREDIMED问卷评估）、使用Mifflin公式计算的基础代谢率、饮食、临床、家族和医疗史、吸烟习惯、血压测量以及最近的实验室检测结果。

参与者随后将按照临床实践进行血液采样，用于常规实验室评估，部分样本将保留用于代谢组学分析。 代谢物将使用甲醇和MTBE从血液样本中提取，用于非靶向代谢组学分析，并在注入UHPLC系统前添加MSK-QC-KIT。 色谱分离将在C18和HILIC条件下进行。 质谱数据将使用混合四极杆-Orbitrap Q Exactive Plus在全扫描模式下采集，包括正离子和负离子模式。 数据将进行处理，包括去卷积、峰提取、对齐和化合物鉴定。 预处理时将使用程序空白样本进行背景扣除和噪声去除。 化合物注释将使用MS-FINDER ver. 3.26进行，随后进行生物信息学分析以进行代谢物和通路富集。

常规实验室检测将在Policlinico San Martino的实验室进行，而肠道微生物群的非靶向代谢组学分析将在DINOGMI大学实验室（IRCCS Giannina Gaslini）进行。

最后，参与者还将被要求提供唾液样本，其中将通过ELISA分析测量神经活性类固醇（如皮质醇、孕酮和DHEA）的水平。 该分析将在DIFAR大学实验室（UNIGE）进行。

在随后的七天内，将在风湿病科指定的同一门诊进行一次访视，期间将与参与者回顾T0获得的结果。 如果未发现与潜在筛选失败相关的问题，参与者将进行随机化，并从同一诊所的专职工作人员处接收其饮食计划，该计划将与同一医院的饮食与临床营养科合作制定。

在T1访视期间，参与者将被随机分配到三个饮食组之一：低热量生酮饮食、地中海饮食，或补充益生菌的地中海饮食。 然后，他们将获得相应的饮食计划，并附有详细的书面说明和个别咨询。 预计所提出的饮食计划不会产生不良反应，但生酮饮食除外，其罕见副作用是暂时的，可能包括恶心、呕吐、暂时性嗜睡、厌食、低血糖、脱水、酸中毒、便秘、腹胀、头痛和疲劳。

将进行人体测量，包括体重、身高、计算身体质量指数（BMI）、腰围和腰臀比。 身体成分分析可能使用生物电阻抗分析（BIA）进行。 人体测量和生物样本将在每四周的随访访视和12周研究期结束时再次收集。

对于试点子研究，将使用磁共振波谱（MRS）在特定脑区测量GABA和谷氨酸水平。 为此，将选择18名患者（每组6名）进行此项分析，并签署特定的知情同意书。 该程序将进行两次：第一次在T1（取决于扫描仪可用性），在开始饮食前；第二次在4周后。

波谱结果（重点关注患者的GABA和谷氨酸水平）将与从六名对照受试者获得的波谱进行比较。 对照受试者将通过远程和近期医疗史进行筛选，以排除在神经放射科医生评估时可能存在的任何器官特异性病理。 根据常规临床实践，将填写一份预检查问卷以评估任何禁忌症，并由监督神经放射科医生和参与者共同签署。 不会使用造影剂。

招募对照受试者是必要的，因为测量中枢神经系统区域的GABA-谷氨酸峰具有挑战性和复杂性。 建立健康对照者的基线GABA和谷氨酸水平对于与可能表现出水平改变的FM患者进行比较至关重要。 如果在对照或FM患者的MRS检查中怀疑任何病理发现，神经放射科医生将告知受试者，并建议进行完整的形态学MR研究，必要时使用造影剂。

磁共振成像（MRI）使用射频波而非电离辐射（与计算机断层扫描不同），并且使用适当的序列，目前对参与者没有已知的特定风险。 数据处理将离线使用Gannet软件版本3进行，该软件专为单体素1H-MRS数据分析以测量GABA和谷氨酸而开发。 代谢物浓度将以机构单位表示，相对于水，并使用从体素中脑脊液分数得出的校正因子。 该软件能够将结构图像与体素共同配准，并分割成三种主要组织类型以计算此校正因子。 代谢物浓度在T0和T4之间的变化将相对于基线计算，T4值将与对照组的平均值进行比较。

使用的MRI扫描仪将是3T Prisma Siemens，可在神经放射科获得，并常规用于临床和研究目的。 采集协议中包含的MEGA-PRESS序列将用于此类测量。 将定位两个体素（30 × 30 × 30 mm³）：一个在左侧丘脑，一个在左侧顶叶体感皮层。 选择这些区域作为感觉皮层和丘脑中继结构的代表，反映了感觉通路，包括疼痛处理。 此外，将采集两个结构成像序列（T1-MPRAGE 3D和FLAIR-3D）用于数据分析。

纳入标准

• 诊断为纤维肌痛的成年女性患者，年龄≤65岁，伴有超重或I级肥胖（24.9 < BMI ≤ 34.9 kg/m²）。
• 能够独立提供书面知情同意参与研究的患者。
• 有动力参与研究并能自主管理饮食计划的患者。

排除标准

• 缺乏签署的知情同意书。
• 年龄<18岁或>65岁。
• 男性。
• 患有食物过敏或乳糜泻、1型糖尿病或自身免疫性糖尿病形式、或严重胰腺β细胞功能障碍的患者；接受SGLT2抑制剂治疗的患者；近期有心血管或脑血管事件、肝功能衰竭、中度或重度肾功能衰竭、呼吸功能不全、痛风发作、肾结石、电解质失衡、NYHA III-IV级心力衰竭、不稳定型心绞痛、心律失常或过去12个月内心肌梗死的患者；重度抑郁或其他精神疾病；药物、麻醉品或酒精滥用；虚弱患者；怀孕或哺乳期；计划进行手术或侵入性操作的患者；罕见代谢疾病如卟啉症、肉碱缺乏症、肉碱-棕榈酰转移酶缺乏症、肉碱-酰基肉碱转位酶缺乏症、丙酮酸羧化酶缺乏症或线粒体β-氧化障碍；接受利尿剂治疗的患者。
• 入组前一个月内使用研究未指定的益生元和/或益生菌或其他膳食补充剂。
• 招募前3个月内接受抗生素治疗。
• 招募时存在活动性感染或任何慢性胃肠道疾病（例如克罗恩病）。
• 显著的进食问题（例如吞咽困难）。 MRI的额外排除标准
• 植入金属设备（例如起搏器）。
• 头部、颈部或身体尺寸与MRI扫描仪不兼容。
• 存在穿刺或严重幽闭恐惧症。 研究样本
• 90名女性患者：30名分配至生酮饮食（VLCKD），30名至地中海饮食（MD），30名至补充益生菌的地中海饮食（MDP）。 根据纤维肌痛治疗和饮食干预的文献，预计有10%的脱落率。

试点子研究

• 18名女性患者，每组6名，将纳入MRS分析。

研究持续时间和评估

• 每位患者将接受为期12周的饮食干预。
• 基线评估在T0，随机化和饮食计划交付在T1。
• 随访访视在第4、8和12周（T4、T8、T12）。
• 必要时在第2或6周（T2或T6）进行可选电话联系。

地中海饮食 将提供每日1400千卡的地中海低热量饮食。 宏量营养素分布将遵循意大利营养和能量参考摄入水平（LARN，第5版）：蛋白质0.8-1.2克/公斤体重，碳水化合物提供45-60%的热量，脂质提供20-35%的热量。 每日热量分配为：早餐15%，午餐35-40%，晚餐30-35%，剩余10%分为两份零食。 每位参与者将在整个12周的干预期间遵循地中海饮食，并根据需要进行调整以确保依从性。

极低热量生酮饮食（VLCKD）：

VLCKD是一种低碳水化合物、低热量、提供充足蛋白质的饮食方案。 其机制基于酮体产生，用作葡萄糖的替代能源。 当碳水化合物摄入极低时，身体被迫动员脂肪供能，从而发生酮症。 VLCKD已被证明对肥胖个体快速减肥有效，这些个体曾尝试其他饮食干预失败，并被纳入肥胖管理指南作为治疗选择。 近期证据表明其对情绪、认知功能、伤害感受和睡眠质量有额外益处。

在本研究中，参与者将收到由SDM（Pronokal集团）准备的食品套件，提供所有餐食和维生素补充剂，以确保营养平衡和VLCKD依从性。 干预包括三个阶段：

• 第一阶段 - "攻击期"（4周）：800千卡/天，蛋白质1.2克/公斤理想体重，脂质10-15克，碳水化合物45-70克；每日补充包括2勺/天的UNICOMPLEX复合维生素、3-4份PronoKal餐食、2汤匙油和低淀粉蔬菜（例如甜菜、西兰花、花椰菜、菊苣、西兰花苔、西葫芦、缬草）。

• 第二阶段 - "过渡期"（4周）：逐步重新引入碳水化合物，增加热量摄入，减少PronoKal产品使用；维持1勺/天的UNICOMPLEX。 逐步引入：

  1. 第1周 - 早餐添加水果和谷物（+150千卡）
  2. 第2周 - 午餐添加乳制品和谷物（+150千卡）
  3. 第3周 - 添加豆类（+150千卡）
  4. 第4周 - 增加先前引入食物的热量（+150千卡）
• 第三阶段 - "维持期"（4周）：每日1400千卡的地中海风格低热量饮食，完成12周的干预。

第三组30名参与者将遵循个性化地中海饮食（如上所述），并补充GABA产生益生菌，例如Bifidobacterium adolescentis PRL2019（20 CFU/天，持续12周）。

样本量 对于主要研究，样本量基于FIQ测试进行估算。 预期最佳干预组基线至治疗后的差异为12分，其他两组分别为8分和6分，假设组内标准差为7，显著性α=0.05，功效1-β=0.8。 这得出总n=81。 考虑到10%的脱落率，将招募每组30名患者，总n=90。

由于扫描仪可用性有限，MRI分析将是一项试点研究，通常用于评估可行性而无需正式功效计算。 三组（每组对应一个干预组），每组n=6名患者，将在神经放射科（Policlinico San Martino）进行T1和T4的MR测量。 数据将与匹配对照受试者的单次MR扫描进行比较。

统计分析将使用IBM SPSS Statistics版本25和R版本4.3.3进行， 具体取决于统计要求。 每个变量的正态性假设将使用Shapiro-Wilk检验进行评估。 连续变量将报告为中位数和四分位距或均值±标准差，具体取决于其是否服从正态分布。 序数和名义变量将在列联表中汇总，显示研究人群中的频率和百分比。

患者组间连续变量和序数变量的比较将使用参数或非参数均值差异检验进行，具体取决于组大小，或使用方差分析（ANOVA）。 名义变量将在列联表中使用Pearson卡方（χ²）检验或Fisher精确检验进行分析。 具体而言，对于问卷结果，将通过评估组间前后评分差异及其标准差来计算效应大小，以评估治疗效果。 统计显著性将使用ANOVA模型（参数或非参数，视情况而定）进行评估。

将使用单因素ANOVA识别组间有显著差异的代谢物，然后根据p值阈值进行Tukey HSD事后检验。 代谢物水平的变化将使用EnhancedVolcano包版本1.12.0进行可视化。 细胞因子和趋化因子水平的差异将使用ANOVA和Student t检验进行评估。 p值≤0.05将被视为组间存在统计学显著差异。