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Am. J. Clin. Nutr..2020 04;111(4):835-844. 5736352. doi: 10.1093/ajcn/nqaa016.

解糖・グルコース新生-トリカルボン酸サイクル関連代謝物、地中海式食事療法、2型糖尿病

Glycolysis/gluconeogenesis- and tricarboxylic acid cycle-related metabolites, Mediterranean diet, and type 2 diabetes.

  • Marta Guasch-Ferré
  • José L Santos
  • Miguel A Martínez-González
  • Clary B Clish
  • Cristina Razquin
  • Dong Wang
  • Liming Liang
  • Jun Li
  • Courtney Dennis
  • Dolores Corella
  • Carlos Muñoz-Bravo
  • Dora Romaguera
  • Ramón Estruch
  • José Manuel Santos-Lozano
  • Olga Castañer
  • Angel Alonso-Gómez
  • Luis Serra-Majem
  • Emilio Ros
  • Sílvia Canudas
  • Eva M Asensio
  • Montserrat Fitó
  • Kerry Pierce
  • J Alfredo Martínez
  • Jordi Salas-Salvadó
  • Estefanía Toledo
  • Frank B Hu
  • Miguel Ruiz-Canela
PMID: 32060497 PMCID: PMC7138680. DOI: 10.1093/ajcn/nqaa016.

抄録

背景:

解糖/グルコース新生およびトリカルボン酸(TCA)サイクル代謝物は、2型糖尿病(T2D)と関連している。しかし,これらの代謝産物と T2D 発生率との関連や,食事介入の潜在的な効果については不明な点が多い.

BACKGROUND: Glycolysis/gluconeogenesis and tricarboxylic acid (TCA) cycle metabolites have been associated with type 2 diabetes (T2D). However, the associations of these metabolites with T2D incidence and the potential effect of dietary interventions remain unclear.

目的:

解糖・グルコース新生およびTCAサイクル代謝物のベースラインおよび1-y変化とインスリン抵抗性およびT2D発症率との関連性、および地中海式食事療法(MedDiet)介入の潜在的な修飾効果を評価することを目的とした。

OBJECTIVES: We aimed to evaluate the association of baseline and 1-y changes in glycolysis/gluconeogenesis and TCA cycle metabolites with insulin resistance and T2D incidence, and the potential modifying effect of Mediterranean diet (MedDiet) interventions.

方法:

我々は、PREDIMED Study内のネステッド症例コホート研究で、追跡期間中央値3.8年の間にT2D発症症例251例と非発症症例638例を対象とした。血漿中の代謝物は、LC-タンデムMSを用いたターゲットアプローチで測定した。重み付きCox回帰モデルを用い、潜在的交絡因子を調整した上で、ベースラインおよび1年後の解糖/糖新生およびTCAサイクル代謝物の変化とその後のT2Dリスクとの関連を検証した。我々は、これらすべての代謝物を組み合わせた加重スコアを設計し、leave-one-outクロスバリデーションアプローチを適用した。

METHODS: We included 251 incident T2D cases and 638 noncases in a nested case-cohort study within the PREDIMED Study during median follow-up of 3.8 y. Participants were allocated to MedDiet + extra-virgin olive oil, MedDiet + nuts, or control diet. Plasma metabolites were measured using a targeted approach by LC-tandem MS. We tested the associations of baseline and 1-y changes in glycolysis/gluconeogenesis and TCA cycle metabolites with subsequent T2D risk using weighted Cox regression models and adjusting for potential confounders. We designed a weighted score combining all these metabolites and applying the leave-one-out cross-validation approach.

結果:

ベースラインの一リン酸六糖、ピルビン酸、乳酸、アラニン、グリセロール-3リン酸、およびイソクエン酸塩の循環濃度は、T2Dリスクの上昇と有意に関連していた(1-SD増分ごとに17~44%のリスク上昇)。すべての代謝物を含む加重スコアは、1-SD増分ごとにT2Dの相対リスクが30%(95%CI:1.12、1.51)高くなることと関連していた。ベースラインの乳酸およびアラニンは、インスリン抵抗性のホメオスタシスモデル評価のベースラインおよび 1-y 変化と関連していた。ほとんどの代謝物および加重スコアの1年間の増加は、追跡期間1年後のT2Dの相対リスクの上昇と関連していた。多重比較を調整しても有意な相互作用は認められなかったが、対照群よりもMedDiet群の方がリスクは低かった。

RESULTS: Baseline circulating concentrations of hexose monophosphate, pyruvate, lactate, alanine, glycerol-3 phosphate, and isocitrate were significantly associated with higher T2D risk (17-44% higher risk for each 1-SD increment). The weighted score including all metabolites was associated with a 30% (95% CI: 1.12, 1.51) higher relative risk of T2D for each 1-SD increment. Baseline lactate and alanine were associated with baseline and 1-y changes of homeostasis model assessment of insulin resistance. One-year increases in most metabolites and in the weighted score were associated with higher relative risk of T2D after 1 y of follow-up. Lower risks were observed in the MedDiet groups than in the control group although no significant interactions were found after adjusting for multiple comparisons.

結論:

我々は、心血管疾患リスクの高い地中海地域の集団において、T2Dリスクと有意に関連する解糖/糖新生関連代謝物のパネルを同定した。この試験は、controlled-trials.comにISRCTN35739639として登録されました。

CONCLUSIONS: We identified a panel of glycolysis/gluconeogenesis-related metabolites that was significantly associated with T2D risk in a Mediterranean population at high cardiovascular disease risk. A MedDiet could counteract the detrimental effects of these metabolites.This trial was registered at controlled-trials.com as ISRCTN35739639.

Copyright © The Author(s) 2020.