Ефект 6-місячного
Леоні Кейлбронн
1 Пеннінгтонський біомедичний дослідницький центр, Батон-Руж, Лос-Анджелес, 70808
2 Інститут медичних досліджень Гарвана, Дарлінгхерст, штат Південна Кароліна, АВСТРАЛІЯ, 2010
Ліліан де Йонге
1 Пеннінгтонський біомедичний дослідницький центр, Батон-Руж, Лос-Анджелес, 70808
Медлін I Фрісар
1 Пеннінгтонський біомедичний дослідницький центр, Батон-Руж, Лос-Анджелес, 70808
Джеймс П. ДеЛані
1 Пеннінгтонський біомедичний дослідницький центр, Батон-Руж, Лос-Анджелес, 70808
Д. Енетт Ларсон Мейер
1 Пеннінгтонський біомедичний дослідницький центр, Батон-Руж, Лос-Анджелес, 70808
Дженніфер Руд
1 Пеннінгтонський біомедичний дослідницький центр, Батон-Руж, Лос-Анджелес, 70808
Туонг Нгуєн
1 Пеннінгтонський біомедичний дослідницький центр, Батон-Руж, Лос-Анджелес, 70808
Корбі К Мартін
1 Пеннінгтонський біомедичний дослідницький центр, Батон-Руж, Лос-Анджелес, 70808
Юлія Волауфова
1 Пеннінгтонський біомедичний дослідницький центр, Батон-Руж, Лос-Анджелес, 70808
Марлен М Мост
1 Пеннінгтонський біомедичний дослідницький центр, Батон-Руж, Лос-Анджелес, 70808
Френк Л. Грінуей
1 Пеннінгтонський біомедичний дослідницький центр, Батон-Руж, Лос-Анджелес, 70808
Стівен Р. Сміт
1 Пеннінгтонський біомедичний дослідницький центр, Батон-Руж, Лос-Анджелес, 70808
Дональд А Вільямсон
1 Пеннінгтонський біомедичний дослідницький центр, Батон-Руж, Лос-Анджелес, 70808
Вальтер Дойч
1 Пеннінгтонський біомедичний дослідницький центр, Батон-Руж, Лос-Анджелес, 70808
Ерік Равуссен
1 Пеннінгтонський біомедичний дослідницький центр, Батон-Руж, Лос-Анджелес, 70808
Анотація
Контекст
Тривале обмеження калорій (CR) збільшує тривалість життя гризунів. Чи впливає тривалий КР на біомаркери довголіття, маркери окисного стресу та знижує швидкість метаболізму, понад очікувану від зменшення метаболічної маси, раніше не перевіряли на людях.
Завдання
Для вивчення ефекту обмеження калорій за 6 місяців, з фізичними вправами або без них у нобесе (25≤BMI 0,05), але зниження рівня CR (-135 (42) ккал/д), CREX (-117 (52) ккал/д) та РК-дисплей (-125 (35) ккал/д, (усі, p Ключові слова: старіння, швидкість метаболізму, окислювальні пошкодження, обмеження калорій, основна температура, інсулін
Вступ
Тривале обмеження калорій (CR) збільшує тривалість життя у гризунів та інших короткоживучих видів 1. Чи трапляється це у довгоживучих видів, невідомо, хоча ефект тривалого КР у приматів, що не є людиною, досліджується. Однією з гіпотез, що пояснюють антивікові ефекти КР, є зменшення витрат енергії (ЕЕ) з подальшим зменшенням виробництва активних форм кисню (АФК) 2, 3. Однак інші метаболічні ефекти, пов'язані з ХР, включаючи зміну чутливості до інсуліну та передачу сигналів, змінену нейроендокринну функцію, зміну реакції на стрес або їх комбінацію можуть затримати старіння 4 .
Загальна ЕЕ складається з ЕЕ у спокої (50-80% енергії), теплового ефекту годування (
10%) та ЕЕ, що не відпочиває (10-40%) 5. Обговорюється, чи зменшуються витрати енергії понад рівень, який очікується для даного зменшення маси метаболізуючої маси після КР. Лейбель та ін. 6 показали, що 10% втрати ваги зменшило споживання енергії протягом доби для підтримання ваги на 15-20% у людей із ожирінням, що свідчить про те, що метаболічна адаптація відбувається у людей. Однак втрата ваги була досягнута швидко за допомогою рідких дієт, і за винятком кількох пацієнтів із нормальною вагою у цьому дослідженні, вплив тривалого КР на витрати енергії у людей, що не страждають ожирінням, не перевірявся. У резус-мавп ЕЕ в спокої з поправкою на нежирну масу і жирова маса була нижчою після 11 років CR 7. Подібним чином загальний коефіцієнт ЕЕ був нижчим у мавп CR після 10 років затискання ваги 8. Дослідження на гризунах виявилися більш суперечливими з повідомленнями про зменшення, відсутність змін або збільшення скоригованої ЕЕ між CR та тваринами, що годувались за винятком 9-13 .
Однією з найбільш широко прийнятих теорій старіння є теорія оксидативного стресу, яка стверджує, що окислювальні пошкодження, спричинені АФК, накопичуються з часом, що призводить до розвитку таких захворювань, як рак, старіння та, врешті-решт, смерть. АФК є побічними продуктами енергетичного обміну, при цьому споживання 0,2-2,0% кисню призводить до утворення АФК 15, 16. АФК атакують ліпіди, білки та ДНК, утворюючи ряд продуктів, що впливають на нормальне функціонування клітин 17. Дослідження на гризунах демонструють зниження вмісту 8-оксо7,8-дигідро2'дезоксигуанозину (8oxodG) у мозку, скелетних м'язах та серці на 30%, подібне зменшення вмісту карбонілу в мозку та м'язах 18-22 та демонструють транскрипційні закономірності, що свідчать про зменшення окисного стресу у відповідь на CR 23. Однак резус-мавпи, які зазнали обмеження калорій, виявляють різні реакції на експресію генів, що беруть участь в окисному стресі 24 .
Температура серцевини, дегідроепіандростерону сульфат (DHEAS) та інсулін пропонуються біомаркерами CR та тривалості життя у гризунів та мавп 25. Дані Балтиморського поздовжнього дослідження старіння підтверджують зв'язок між тривалістю життя та температурою, інсуліном та DHEAS з чоловіками з концентрацією інсуліну в плазмі крові або пероральною температурою нижче медіани та DHEAS вище медіани, що живе довше 26. Крім того, у дослідженні поперечного перерізу, в якому порівнювали осіб, які самостійно вводили їжу, адекватну CR протягом 6 років, із контролем нормальної ваги, Fontana et al 27. повідомили, що у суб’єктів ХР рівень глюкози, інсуліну та маркерів атеросклерозу був нижчим.
Мета цього дослідження полягала в тому, щоб встановити, чи можна тривалий КР самою дієтою або спільно з фізичними вправами успішно застосовувати у осіб, що не страждають ожирінням, та визначити ефекти втручань на встановлені біомаркери ХР, сидячі витрати енергії та окисне пошкодження ДНК та білки.
Методи
Комплексна оцінка довгострокових наслідків зменшення споживання енергії (CALERIE) - це рандомізоване клінічне дослідження, яке фінансується Національним інститутом старіння, проведене в Пеннінгтонському біомедичному дослідницькому центрі, штат Луїзіана. Комісія внутрішнього огляду в Пеннінгтоні та незалежна комісія з моніторингу безпеки даних затвердили протокол, а суб'єкти надали письмову інформовану згоду. Дослідження проводилось між серпнем 2002 року та липнем 2004 року.
Предмети
Потенційні учасники провели 3 скринінгові візити, під час яких було записано багато параметрів, щоб переконатися, що випробовувані були фізично та психологічно здоровими, включаючи зріст, вагу, кров'яний тиск, електрокардіограму, панель хімії 15 та загальний аналіз крові. П'ятсот дев'яносто дев'ять осіб пройшли обстеження; 551 був виключений, 460 з них не відповідали вимогам, а 91 відмовився під час скринінгу (рис. 1). Про расу та етнічну приналежність повідомлялося самостійно.
Потік учасника в процесі.
Базова лінія
Загальні витрати енергії вимірювали двічі (періоди два тижні) на вихідному рівні, використовуючи подвійно мічену воду, один раз, коли учасники дотримувались звичайної дієти вдома (B1), а інший раз, отримуючи дієту для підтримки ваги (B2). Коротко, суб'єкти перед введенням отримали 2 зразки сечі (2,0 г збагаченого 10% H2 18 O та 0,12 г 99,9% збагаченого 2 H2O на кг розрахункової загальної кількості води в організмі), а додаткові проби, відстежені за часом, були взяті в 4,5 та 6 год та 7 і Через 14 днів після дозування. Виробництво вуглекислого газу та витрати енергії розраховувались, як описано раніше 28, 29. Після В2 випробовувані відвідували 5-денний стаціонар (M0), де проводили численні метаболічні тести. Випробовувані повторювали стаціонарне перебування на М3 та М6.