телесната

  • елементи
  • абстрактно
  • целта:
  • резултатите:
  • заключение:
  • Въведение
  • Предмети и методи
  • елементи
  • Експериментален протокол
  • Статистически анализ
  • резултатът
  • дискусия
  • Допълнителна информация
  • Word документи
  • Допълнителен материал
  • Допълнителни таблици

елементи

абстрактно

По-рано показахме, че 24 млади бедни мъже (12 двойки еднояйчни близнаци), подложени на стандартизиран протокол за прехранване с 353 MJ (84 000 kcal) за 100 дни, показват индивидуални разлики в телесното тегло и наддаването на тегло. Средните печалби (+ sd) в мастната маса (FM) и обезмаслената маса (FFM) са 5,4 + 1,9 kg и 2,7 + 1,5 kg за обща енергийна печалба в тялото (BE) 221 + 75 MJ, което представлява 63% от консумирания енергиен излишък. Ето най-важните основни корелации на тези промени, причинени от прехранване, за да се идентифицират биомаркерите на отговора.

резултатите:

Изходното максимално поглъщане на кислород на kg телесно тегло е в отрицателна корелация с наддаването на тегло, FM и BE (всички P 2, 3, 4). В нашия собствен експеримент 24 млади бедни възрастни мъже са били изложени на 1003 MJ (84 000 kcal) прехранване в продължение на 100 дни 1 Средното наддаване на тегло е 8,1 kg за sd 2,4 kg, средното наддаване на мазнини (FM) е 5,4 kg, докато за обезмаслена маса (FFM) то достига 2,7 Приемайки, че енергийното съдържание на FM е .9 38,9 MJ (9300 kcal) на kg и FFM е 4.3 MJ (1020 kcal) на kg, след което промяна в телесното тегло е средно 222 MJ, което представлява ∼ 63% от прекомерния енергиен прием. Съотношението на FM към FFM се увеличава от 0.13 на 0.22 (P, съотношението 1,5 беше почти същото като в предишния случай, 6 в количеството натрупана мазнина имаше значителна хетерогенност по отношение на чистата маса. тези с коефициент 0,61 (P 1, 5 Тези, които са спечелили повече FM в сравнение с FFM, са били с повишено телесно тегло, докато тези, които са спечелили относително повече FFM, са с ниски печалби.

Хетерогенността на човека в отговор на описаната „обезогенна среда“, създадена от проспериращи общества, е критичен аспект на епидемията от затлъстяване; тази среда често е обект на наблюдателни изследвания, но не е изследвана задълбочено експериментално. Въпреки че протоколът за прехранване, извършен в сътрудничество с еднояйчни близнаци, се фокусира предимно върху тестване на хипотезата, че в отговор на излишъка от калории е ефектът от взаимодействието генотип-прехранване, в тази статия ние използвахме предимствата на голяма група от прехранващи черти, за да проучим най-често срещаните предиктори за наддаване на тегло, FM, FFM и общата телесна енергия (BE), със специален фокус върху разпределението на енергийните печалби между мастната и постната тъкан. Идентифицирането на биомаркери на промени в телесния състав в отговор на хронично прехранване може да позволи ранно откриване на лица, изложени на риск от наднормено тегло и печалби от ФМ. Тези нови анализи имат потенциал да генерират нови хипотези за причините за човешката хетерогенност в отговор на хроничното прехранване.

Предмети и методи

елементи

Общо 24 млади мъже с неподвижен характер дадоха писмено съгласие за участие в това проучване, което беше одобрено от Комитета по медицинска етика на Университета в Лавал и Службата за защита на изследователските рискове на Националния здравен институт (Bethesda, MD, САЩ) . Тези индивиди са членове на 12 двойки еднояйчни близнаци на възраст 21 ± 2 години (средно и sd). Техният произход, здравен статус и морфологични характеристики и характеристики на начина на живот са описани в предишна публикация. 1

Експериментален протокол

Субектите са изследвани осем едновременно (четири двойки близнаци) в продължение на 18 месеца. Субектите бяха настанени в затворено общежитие в кампуса на университета Лавал под 24-часов надзор. Всеки субект остава в единицата в продължение на 120 дни, което включва 14-дневен период на наблюдение, 3-дневен период преди прехранване, 100-дневно експериментално прехранване и 3-дневен тест след хранене.

Енергийните разходи за поддържане на теглото бяха изчислени през 14-дневен базов период. Субектите са инструктирани да се хранят нормално от приготвените за тях храни, а диетолозите да следят енергията и макронутриентите. Теглото на тялото се измерва ежедневно и измерванията на телесната плътност се получават три пъти от поредица от тестове за подводно претегляне. Субектите са останали заседнали, с изключение на контролирана ежедневна разходка в продължение на 30 минути.

По време на периода на прехранване субектите са надценени с 4,2 MJ (1000 kcal) на ден в сравнение с прогнозните енергийни разходи за поддържане на теглото, 6 дни в седмицата, за 100 дни. На седмия ден от всяка седмица енергийният прием се връща към цената на предварителната проверка на консумацията на енергия, за да се поддържа теглото. По този начин субектите са били прекомерно консумирани за 84 от 100 дни до обща излишна енергия от 353 MJ (84 000 kcal). Приносът на всеки макронутриент към енергийния прием е стандартизиран на 24-часова база, както следва: 15% от протеини, 35% от липиди и 50% от въглехидрати. Субектите са инструктирани да се въздържат от упражнения през 4-те месеца на проучването. Те бяха постоянно наблюдавани и програмата им от дейности включваше четене, игра на видео игри, игра на карти, телевизия, музика и други дейности с ниски енергийни разходи. През целия период на хранене те завършиха контролирана дневна разходка от 30 минути.

Измерванията и методите, използвани в изследването, както и всички тестове, извършени преди и след протокола за прехранване, са описани в допълнителния материал.

Статистически анализ

За целите на тази статия за хипотезата 24 лица, изложени на протокол за прехранване, се считат за независими субекти, дори ако са членове на 12 двойки еднояйчни близнаци. Нормалността на разпределението на изходните променливи и оценката на отговора бяха проверени с малко доказателства за разпределителна куртоза или скейс. По този начин бяха извършени анализи върху нетрансформирани резултати. Връзките между промените в телесното тегло, предизвикани от прехранване, FM, FFM и общия BE със стойностите на предварително хранене на всяка биологична променлива, разгледана в тази статия, са количествено определени с помощта на корелацията на продукта и момента на Pearson. Хормоналните и метаболитни профили (средни стойности) на най-високите (N = 6) и най-ниските (N = 6) усилватели на предозирането са сравнени чрез процедури за t-тест. Във всички случаи минималното ниво на Р за статистическа значимост беше определено на 0,05.

резултатът

Както вече споменахме, протоколът за прехранване от 1100 дни предизвика значително увеличение (P

а ) Основни променливи, разграничаващи високи и ниски печалби за FM. Ниските доходи са шестте субекта с най-малки промени, причинени от прехранването, а високите доходи на шестте субекта с най-високи увеличения на ФМ. Всички разлики бяха значителни при P

Основни предиктори на реакцията при дългосрочно прехранване. Пътищата към високи стъпки се идентифицират от корелационни проучвания, както и от сравнение на високи и ниски стъпки в отговор на прекомерен прием. Най-силните и най-последователните предсказващи изходни стойности са посочени в горната част на фигурата, обозначени със силни черни стрелки, докато по-слабите и не толкова последователни предиктори са групирани в долната част на фигурата, които се характеризират с тесни сиви стрелки.

Изображение в пълен размер

Повишените изходни нива на андростендиол сулфат са силен и постоянен предиктор за по-ниско телесно тегло, FM, съотношение FM-към-FFM и печалба от BE. Нормалните граници бяха изследвани при различни групи ендокринни пациенти. Интересното е, че нивата на този хормон може да са маркер на функцията на щитовидната жлеза. Например при пациенти с рак на щитовидната жлеза нивата на андростендиол в урината са повишени. 11 Въз основа на това открихме значителни корелации между нивата на андростендиол сулфат и нивата на TSH. В допълнение, променени дневни вариации на този стероид са докладвани при жени с анорексия нервна. 12 Допълнителни доказателства сочат, че андростендиол сулфатът индуцира пероксизомно β-окисление в черния дроб. 13 Както чернодробните адипоцити, така и 3T3-L1 са показали, че образуват андростендиол сулфат от DHEA. 14, 15 Необходими са допълнителни проучвания, за да се проверят констатациите с този предполагаем биомаркер за телесно тегло и преференциално увеличаване на мазнините.

Маркерите за андрогенен статус също са свързани с наддаване на тегло, FM и BE. Например, ниски нива на общ тестостерон са открити при високоскоростни усилватели на FM, а нивата на DHEA са отрицателно свързани с телесното тегло, нарастването на FM и BE, докато нивата на андростен-3α, 17β-диол глюкононид са положително свързани с тези отговори. Тези открития са в съответствие с проучванията на напречното сечение, които показват, че затлъстяването е свързано с по-ниски нива на циркулиращи тестостерон и DHEA и с повишени нива на андростен-3α, 17β-диол глюконониди при мъжете. 16, 17 По-рано сме показали, че нивата на андрогенния метаболит андростен-3α, 17β-диол глюконид са модулирани чрез увеличаване на теглото и загуба на тегло, 18, 19 вероятно поради инактивация на андроген, медиирана от мастната тъкан. Констатациите от това проучване показват по-високи увеличения на FM при пациенти с леко намалени нива на андроген и по-високи концентрации на неактивния андрогенен метаболит на изходно ниво.

Доказано е, че плазмените нива на инсулин са свързани с дългосрочни промени в телесното тегло. 28, 29 Повишената инсулинемия специално предсказва по-ниско наддаване на телесно тегло, вероятно медиирано от активността на симпатиковата нервна система. 30, 31 Това е в съответствие с по-рано публикувани резултати, получени в настоящата кохорта, които показват, че увеличаването на инсулиновия отговор на прехранване е свързано с по-изразени термогенни промени. Това проучване обаче не показва, че изходните нива на инсулин на гладно или нивата на глюкоза на гладно предсказват промени в телесното тегло или телесния състав поради прекомерно хранене. По-скоро резултатите подчертават отрицателна връзка между изходните нива на норадреналин и промените в FFM. Тази очевидна връзка между маркера на изходния симпатиков тонус и по-изразеното нарастване на FFM, което вероятно има по-висок окислителен потенциал от мастната тъкан, може да осигури причинно-механична връзка с причинно-следствената връзка. В този контекст, трябва да се има предвид, както вече споменахме, че профилът на разпределение на енергията, който благоприятства печалбата на FFM спрямо усилването на FM в отговор на прекомерен прием, предпазва от прекомерно наддаване. 5

Не открихме никаква връзка между изходния брой на адипоцитите (резултатите не са показани) или оценката на мастната тъкан и метаболизма на адипоцитите в отговор на прехранване. Сред изследваните фактори степента на коремна хипертрофия на адипоцитите, която е важен предиктор за освобождаването на лептин, 33 изглежда е единственият аспект на мастната тъкан, свързан с отговора на предозирането при тези млади мъже. Нашите открития предполагат, че хипертрофията на адипоцитите предсказва по-голямо увеличение на FM и BE. В проучвания за обмен на адипоцити 34 са свързани с хипертрофия на адипоцитите с по-висока скорост на производство на нови мастни клетки от хиперплазия.

Ние заключаваме, че FFM предварително хранене, мускулна окислителна ензимна активност, VO 2max, ниска андрогенност, както се определя от състоянието на няколко андрогени и андрогенни прекурсори и високи нива на лептин, изглежда са биомаркери за по-благоприятни промени в телесния състав и по-ниски BE печалби в реакция на солидно количество излишни калории. Тези биомаркери на индивидуалните различия в чувствителността към хронично прехранване имат само умерени ефекти, нито един от които не оказва голям и силен ефект върху адаптивния отговор на дългосрочното прехранване.