Карбоксилювання остеокальцину не пов’язане з масою тіла або змінами жиру під час ваги

Аманда Дж. Сенти

1 Науково-дослідний центр з питань старіння, Університет Тафтса, 711 Вашингтон-стріт, Бостон, Массачусетс 02111, США

Сара Л. Бут

Карен М. Гундберг

2 Єльська медична школа, 153 College Street, Нью-Хейвен, Коннектикут, США

Едвард Зальцман

Барбара Ніклас

3 Медична школа Університету Вейк-Форест, бульвар Медичного центру, Вінстон-Салем, штат Північна Кароліна, США

М. Кила Ши

1 Науково-дослідницький центр харчування з питань старіння, Університет Тафтса, 711 Вашингтон-стріт, Бостон, Массачусетс 02111, США

Пов’язані дані

Анотація

Остеокальцин (ОК) - це вітамін K-залежний кістковий білок, який використовується як маркер формування кісток. Моделі мишей продемонстрували роль некарбоксильованої форми OC (ucOC) в енергетичному метаболізмі, включаючи витрати енергії та ожиріння, однак дані людини є неоднозначними. Метою цього дослідження було визначити зв'язок між змінами показників ОК та змінами маси тіла та відсотка жиру в організмі людей із ожирінням, але в іншому випадку здорових жінок після менопаузи, які проходили 20-тижневу програму схуднення. Усі учасники отримували додаткові вітаміни K і D та кальцій. Вага тіла та відсоток жиру (% BF) оцінювались до та після втручання. Вимірювали OC [(загальний (tOC), ucOC, відсоток некарбоксильованого (% ucOC)] та 1N-кінцевий пропептид типу N-проколаген (P1NP; показник формування кісток). Жінки втрачали в середньому 10,9 ± 3,9 кг та 4% BF. Концентрації tOC, ucOC,% ucOC та P1NP у сироватці крові істотно не змінилися протягом двадцятитижневого втручання, ані ці заходи не були пов’язані зі зміною ваги (усі p> 0,27) або% BF (усі p> 0,54). Наші дані не підтверджують зв'язок між будь-яким показником концентрації ОК у сироватці крові та вагою або% втрати рівня жиру у жінок у постменопаузі, доповнених поживними речовинами, пов'язаними із здоров'ям кісток.

Вступ

Остеокальцин (OC) - це білок, залежний від вітаміну K (VK), що міститься переважно в кістках. Він синтезується в остеобластах [1] і зазнає ВК-залежної посттрансляційної модифікації, що призводить до карбоксилювання специфічних залишків глутамату. У своїй карбоксильованій (cOC) формі OC зв’язується з гідроксиапатитом у кістці [2]. Концентрації OC у сироватці крові використовувались для оцінки формування кісткової тканини [3], тоді як відсоток OC, що не є карбоксильованим (% ucOC), використовувався як показник стану ВК [4]. Хоча адекватне споживання ВК у формі філохінону (вітамін К1) було встановлено на рівні 120 і 90 мкг філлохінону на день для чоловіків та жінок, відповідно, прийом 100 мкг філлохінону на день не призводить до повного карбоксилювання остеокальцину [5 ].

На основі досліджень на мишах OC, зокрема некарбоксильована (ucOC) форма, регулює енергетичний обмін, включаючи витрати енергії та показники ожиріння [6]. Подальші дослідження підтвердили результати мишей та розширили гіпотезу щодо впливу ucOC на метаболізм глюкози, фертильність чоловіків та розвиток мозку [7–14]. Спроби повторити ці висновки у людей були безрезультатними. Більшість аналізів зв'язку між OC та результатами метаболізму у людини обмежується залежністю від ексклюзивного вимірювання загального OC (tOC), а не ucOC [2]. Крім того, спостережувані асоціації можуть просто відстежувати більший вплив змін енергетичного балансу на кістковий обмін.

Метою цього дослідження було визначити зв'язок між показниками ОК та втратою ваги або зміною жиру в організмі здорових жінок із надмірною вагою/ожирінням у постменопаузі, які проходять програму схуднення. Усі жінки отримували додаткові вітаміни D і K та кальцій, які мінімізували б потенційний вплив неадекватного або різноманітного споживання мікроелементів на втрату кісткової тканини та карбоксилювання OC [15–18]. Вимірювали декілька форм ОК, а також додатковий маркер формування кісткової тканини, щоб контролювати зміни в кістковому обміні, які можуть супроводжувати втрату ваги або зменшення жиру в організмі.

Матеріали і методи

Дані були отримані з дослідження дієти, фізичних вправ та обміну речовин для жінок старшого віку (DEMO), 20-тижневого рандомізованого дослідження, що порівнює вплив обмеження калорій (CR) з аеробними вправами та без них на зміну складу тіла та втрату ваги, як описано в інших роботах [19]. Це дослідження та протокол були схвалені Інституційною комісією з огляду медичної школи Університету Вейка Фореста та Інституційною комісією з огляду медичної школи Університету Тафтса, і всі учасники надали письмову інформовану згоду, яка включала мову, щоб повідомити учасникам про те, що біологічні зразки будуть зберігатися для майбутньої лабораторії аналізи, такі як ті, що вимірювались у цьому дослідженні (clinictrials.gov #> NCT00664729).

Учасники дослідження

Жінок вербували з округу Форсайт, штат Північна Кароліна. Критеріями включення були малорухливі жінки після менопаузи у віці від 50 до 70 років, які не повідомляли про себе, що не отримували замісної гормональної терапії будь-якого типу, вага, що повідомляється самостійно, була стабільною протягом 6 місяців до зарахування, з ІМТ від 25 до 40 кг/м 2 і окружність талії> 88 см. Критеріями виключення були особи із системними розладами, неконтрольованим діабетом та/або прийомом діабетичних препаратів. Із 1078 первинно обстежених жінок 112 було випадковим чином призначено на одне з трьох втручань [19]. Для цього дослідження були включені лише жінки, у яких було достатньо заархівованих сироваток для проведення повних вимірювань з обох часових точок (n = 71).