A D-vitamin-kiegészítés hatása a C-peptid és a 25-hidroxi-D-vitamin koncentrációjára 3 és 6 hónapban

Tárgyak

Absztrakt

Az afro-amerikaiak aránytalan cukorbetegség, elhízás és D-vitamin-hiány közötti kapcsolatot a C-peptid jelöli az inzulinszekréció indikátoraként. Feltételezzük, hogy a D-vitamin-kiegészítés növeli a C-peptidet, amely az inzulin szekréció markere. A 2007 és 2010 közötti 3 tél során 328, a MA-ban Bostonban élő egészséges afrikai-amerikait (medián életkor, 51 év) randomizáltak egy 4 karú, kettős-vak vizsgálatba 3 hónapos placebo, 1000, 2000 vagy 4000 NE D3-vitamin. A nem éhező C-peptid különbségei a kiindulási érték és a 3 hónap között –0,44 ng/ml volt a placebót kapóknál, –0,10 ng/ml azoknál, akik 1000 NE/napot kaptak, 0 ng/ml azoknál, akik 2000 NE/nap-ot kaptak, 1,24 ng/ml azok számára, akik 4000 NE/napot kapnak (a C-peptid 0,42 ng/ml-t emelkedett minden további 1000 NE/d D3-vitamin után, p

Bevezetés

Az inzulin által közvetített anyagcsere útvonalak szabályozásának alapmechanizmusa a D-vitamin-hiány, a cukorbetegség és az elhízás összekapcsolódása. A D-vitamin hiány az inzulinrezisztencia 1,2-vel és a hasnyálmirigy béta-sejtek diszfunkciójával jár. A D-vitamin aktivitás növeli az inzulin felszabadulást [1. fázis] és az inzulin szekréciót [2. fázis] a hasnyálmirigy-szigetecske béta sejtjeiből (béta sejtek) in vitro és D-vitamin-hiányos állatoknál 3. A C-peptid hormon az inzulin szekréciójának indikátora 4. A C-peptid, az inzulinnal összekötő fehérje eltávolításra kerül, amikor az inzulin felszabadul és kiválasztódik az inzulin szekréciójának első és második fázisában 5 .

Az optimális D-vitamin homeosztázis elengedhetetlen lehet mind az inzulinszekréció, mind az akció szempontjából, az inzulinrezisztencia és a cukorbetegség patogenezisének két alapvető jellemzője 6. Az afro-amerikaiak aránytalanul magas gyakorisággal tapasztalják a D-vitamin-hiányt, és fokozott a cukorbetegség kockázata 7. A túlsúlyos és elhízott afro-amerikaiak ebben a kiegészítő vizsgálatában feltételezzük, hogy a D-vitamin-kiegészítés növeli a nem éhező C-peptidet, amely az inzulin szekréció markere.

Anyagok és metódusok

Ez egy prospektív, randomizált, kettős-vak, placebo-kontrollos klinikai vizsgálat az orális kolekalciferol (D3-vitamin) közösségi alapú afro-amerikai populációban (ClinicalTrials.gov NCT00585637). Az elsődleges cél a D3-vitamin napi kiegészítésének (placebo, 1000 nemzetközi egység (NE), 2000 NE és 4000 NE) hatásának vizsgálata volt a plazma 25 (OH) D koncentrációra. Másodlagos cél a napi D3-vitamin-kiegészítés C-peptid koncentrációra gyakorolt hatásának értékelése volt. Ez a vizsgálat az afro-amerikaiakra összpontosított, mivel az afro-amerikaiaknál magasabb a D-vitamin-hiány aránya a 8-as fehérekhez vagy az afrikaiakhoz 9 képest. A résztvevők a kora télen (november vagy december) 3 hónapig (februárban vagy márciusban fejezték be) napi szóbeli kiegészítést kaptak. Minden kapszula 200 mg kalciumot tartalmazott kalcium-karbonát formájában. A betegeket 3 és 6 hónapon keresztül követték nyomon.

Kezelés

A résztvevőket négy csoportba sorolták: placebo, 1000 NE/nap, 2000 NE/nap vagy 4000 NE/nap D3-vitamin három hónapon keresztül 1: 1: 1: 1 arányban, életkor, nem és nem alapján csoportosítva beiratkozási hónap (1. kiegészítő ábra). A BMI nem szerepelt a randomizálás során. A vizsgálati statisztikusok létrehozták a véletlenszerű kiosztási sorrendet, és az alanyokat kutatási asszisztensek vették fel. Valamennyi kapszula tartalmazott 200 mg kalciumot, kalcium-karbonátként kiegészítve (Pharmavite LLC, Mission Hill, Kalifornia). A kalciumot azért vették bele, mert korábbi tanulmányok kimutatták, hogy az afro-amerikaiak alacsony kalcium-bevitellel rendelkeznek 10. Az összes kapszula nem volt megkülönböztethető, és mind a résztvevők, mind a kutató személyzet elvakult a kezelés kijelölésétől. A vizsgálati gyógyszereket kora télen (novemberben vagy decemberben) kezdték, és naponta egyszer, 3 hónapig (februárban vagy márciusban fejezték be) szedték. A 2,62 mmol/l (10,5 mg/dl) kalciumot azonnal abbahagyták a vizsgálatból, és az alapellátást orvost értesítették.).

25 (OH) D és C-peptid koncentrációk mérése

A plazmamintákat levendula tetején kiürített csőbe gyűjtöttük, amely a kiinduláskor folyékony EDTA-t tartalmazott, 3 és 6 hónapig a 25 (OH) D meghatározásához. A vizsgálatokat egyetlen tételben végeztük radioimmunassay (DiaSorin Inc.) alkalmazásával Bruce Hollis laboratóriumában (Dél-Karolinai Orvostudományi Egyetem, Charleston, SC). Álarcos minőség-ellenőrző mintákat közbeiktattak, és az összes laboratóriumi személyzet megvakult. A vizsgálat átlagos CV-je 9% volt. Nem éhező C-peptid plazmamintákat gyűjtöttünk. Nader Rifai laboratóriumában (Bostoni Gyermekkórház, Boston, MA) a C-peptidet kompetitív elektrokemilumineszcencia immunanalízissel mértük a 2010-es Elecsys autoanalizátoron (Roche Diagnostics, Indianapolis, IN), 3% -os variációs együtthatóval.

A nem éhező C-peptid jól korrelál az éhezés és a glükagon által stimulált C-peptiddel, korrelációs értéke 0,78, illetve 0,77, 11. A vizsgálat elsődleges végpontjai a C-peptid változásai voltak a kiindulási értéktől a 3 hónapos követésig (kiegészítés után).

Toborzás és randomizálás

A bostoni nagyvárosi 12 állami lakóközösségben és a közösségi szervezetekben 12 a colorectalis rák (CRC) megelőzésére irányuló, a colorectalis rák (CRC) megelőző beavatkozási tanulmányának résztvevőit meghívták részvételre, ha 30–80 évesek voltak, megértették írásban és beszélt angolul, magát Black 13,14,15-ként azonosította, és engedélyt kapott az alapellátó orvosától. Összesen 328 személyt írattak be. A résztvevőket 3 télen vették fel 2007 és 2010 között. A kizárási kritériumok között szerepelt a terhesség, a vesebetegség, a már meglévő mellékpajzsmirigy-, pajzsmirigy- vagy kalcium-anyagcsere-rendellenességek, a szarkoidózis, a kalciumcsatorna-blokkolók szükségessége, az I. típusú cukorbetegség és az aktív rosszindulatú daganatok (a nem melanoma bőrrák kivételével).

Biztonság és megfelelőség

A résztvevőket ezenkívül arra kérték, hogy töltsenek ki kérdőíveket a kiinduláskor, 3 és 6 hónapon belül, amelyek az étrendi és életmódbeli magatartással, a társadalmi-gazdasági és demográfiai tényezőkkel, valamint a gyógyszeres kezeléssel foglalkoztak. A tanulmányi eljárások további részleteit másutt mutatjuk be 16. A diabéteszes gyógyszerekkel vagy a 2-es típusú cukorbetegséggel kapcsolatos információkat nem gyűjtötték.

Statisztikai analízis

Erő

A C-peptid esetében minimális mintaméret-becslés volt, amely karonként 84 alany volt, 80% -os teljesítmény eléréséhez az átlag 0,5-ös különbségének kimutatásához. A kísérlet statisztikai teljesítménye karonként 80 alanyon alapult. Kétoldalas t-tesztet alkalmazva 0,05 szignifikancia-koncentráció mellett, a 25 (OH) D-ben minimálisan kimutatható különbség a kezelőkarok között 5,3 és 6,2 ng/ml volt, 80% -os, illetve 90% -os teljesítménnyel. Az összes statisztikai elemzést az SAS 9.2 (SAS Institute, Cary, NC) alkalmazásával végeztük. Minden résztvevő írásos tájékozott beleegyezést adott. A projektet a Harvard School of Public Health és a Dana-Farber Cancer Institute intézményi felülvizsgálati testületei hagyták jóvá. Minden eljárást az intézményi irányelveknek megfelelően követtek.

Eredmények

Kiindulási jellemzők

A résztvevők kiindulási jellemzőit az 1. táblázat ismerteti. Az alanyok körülbelül 50% -a elhízott, és 75% -a túlsúlyos volt. A 328 résztvevő között a medián 25 (OH) D koncentráció a kiindulási értéknél 15,3 ng/ml volt, és nem különbözött szignifikánsan a kezelési ágak között (P = 0,63) (1. táblázat). A 3 hónapos követést 288 résztvevő fejezte be (86%).

Fő elemzések

Minden további 1000 NE/d bevitt D3-vitamin esetében a nem éhező C-peptid szignifikánsan, 0,42 ng/ml-rel növekedett (p 2. táblázat: A D-vitamin-kiegészítés hatása a C-peptidre (ng/ml) 3 hónapon és 6 hónapon keresztül.

Megvizsgáltuk a C-peptid változását 3-6 hónaposan. 3 hónapig tartó D-vitamin-pótlást követően a C-peptid koncentrációjának 3 és 6 hónap közötti különbsége nem mutatott szignifikáns változást a 25 (OH) D egység egységnyi változásában a C-peptidben (p = 0,17). (2. táblázat). A 3. és a 6. hónap között mind a 3 dózissal kombinálva a placebóval szemben a C-peptid -0,79 ng/ml (p = 0,02) értékkel csökkent abban az időszakban, amikor a D-vitamint nem pótolták. A kolekalciferol-kiegészítés 1000 NE/nap abbahagyása után a 6 hónapos C-peptid -0,30 ng/ml-rel csökkent (p = 0,003). (2. táblázat).

Alapszintű C-peptiddel rétegezve

A C-peptid koncentrációja az alapvonal C-peptid koncentrációjától függően változik. (3. táblázat) A kezelési csoportok, a placebo és a D-vitamin 1000 NE/d vagy 2000 IU/d esetében szignifikáns negatív összefüggés volt (korreláció: −0,6 - −0,8, p 3. táblázat A D-vitamin-kiegészítés hatása a C-peptidre ( ng/ml) 3 hónapon és 6 hónapon át, az alapvonal C-peptidje szerint rétegezve.

Rétegezve a Baseline 25 (OH) D szerint

Megismételtük elsődleges elemzésünket, miután a kiindulási plazma 25 (OH) D ( 20 ng/ml). A C-peptid minden egyes további 1000 NE/d D3-vitamin asszociációs nagysága nagyobb volt azok között, akiknek a kiindulási plazma 25 (OH) D > 20 ng/ml (0,60 ng/ml növekedés; p> 0,0001), mint azoknál, akiknél a kiindulási plazma 25 (OH) D értéke 17 volt. A D-vitamin-kiegészítőket az enyhe hiperkalcémiás 4 résztvevőnél 1 hónap múlva abbahagyták. A nephrolithiasis 17 epizódja nem volt .

Vita

A C-peptid hormon az inzulin szekréciójának indikátora 4. Mivel az inzulinszekréció és az inzulinrezisztencia pozitív összefüggésben van a 2-es típusú cukorbetegségben, legalábbis a betegség korai és középső szakaszában, a C-peptid pozitívan korrelál a 23,24 inzulinrezisztenciával. Az afro-amerikaiak általában rossz D-vitamin-státusúak 25 és megnövekedett a 2-es típusú cukorbetegség kockázata. Ez klinikailag fontos lehet, mert a krónikus D-vitamin-hiány korrekciója biztonságos és hatékony megközelítést nyújthat a T2D és T2D szövődmények kockázatának csökkentésére, és kompatibilis más klinikai ajánlásokkal, beleértve a fogyást és a fokozott fizikai aktivitást.

A béta-sejtek kudarca kulcsfontosságú a T2D 29 kialakulásában és progressziójában. Megelőzi és megjósolja a cukorbetegség kialakulását és progresszióját 30. Ez a tanulmány rávilágít arra, hogy a D-vitamin-kiegészítés hogyan befolyásolhatja a béta-sejtek kudarcának természetes kórtörténetét a C-peptid szekréció révén, amely a hasnyálmirigy béta-sejtjeiből származó glükózfertőzést követően a szérum inzulin-koncentrációjának emelkedésének első és második szakaszában szabadul fel 31 . Hosszabb felezési ideje, vese clearance és ekvimoláris felszabadulás teszi a C-peptidet jó proxyként az inzulin szekréció becsléséhez 31. Ebben a tanulmányban a magasabb kiindulási C-peptid-koncentrációk a C-peptid nagyobb mértékű növekedésével jártak együtt a D-vitamin pótlása után. Mivel ez a tanulmány nem rendelkezik az inzulinrezisztencia mértékével, nem tudjuk, hogy a magasabb C-peptid szint előnyös vagy káros. Ha béta-sejt diszfunkció van, akkor az alacsony C-peptid a béta-sejtek működésének nagyobb károsodását tükrözi, mint a magas C-peptid. Ezenkívül az utolsó étkezés óta eltelt idő hozzájárulhat a C-peptid koncentrációhoz, és az utolsó étkezés óta nincs pontos időnk az étkezés időzítésének a C-peptid koncentrációra gyakorolt hatásának felmérésére. A C-peptid koncentrációja magasabb lehet a legutóbbi 32 étkezés miatt .

Mivel a D-vitamin-receptor (VDR), valamint a D-vitamin-szabályozó rendszer más részei magas koncentrációban vannak jelen a hasnyálmirigy béta-sejtjeiben, a D-vitamin jelátvitel kulcsszerepet játszhat a béta sejtben 3. A D-vitamin hiánya veszélybe kerül in vivo és in vitro az inzulin szekréció, míg a D-vitamin pótlás mindkettőt javítja A D-vitamin-kiegészítésnek a glikémiás kimenetelre és az esetleges cukorbetegségre gyakorolt hatását vizsgáló, randomizált kontrollvizsgálatok egyik nemrégiben készült metaanalízisében a D-vitaminnal kezelt csoportban mérsékelt, de jelentős csökkenést találtak az éhomi glükózban a placebóval összehasonlítva. Ezenkívül a HOMA-IR vagy az éhomi inzulin/C-peptid koncentrációkkal értékelt inzulinrezisztencia szintén kissé csökkent a D-vitamin kezeléssel, de a C-peptid koncentrációira nem volt hatással 33. Egy másik, nemrégiben készült metaanalízis nem mutatta ki a D-vitamin-kiegészítésnek az inzulinrezisztenciára gyakorolt hatását, amelyet a HOMA-IR vagy az inzulin szekréciója értékel, de az elemzés cukorbetegségben szenvedő, prediabéteszes és nem cukorbetegeket vett fel. Az elemzést korlátozta a mellékelt vizsgálatok heterogenitása 34. Mindkét elemzés nem értékelte a megállapításokat faj/etnikum szerint.

Korábbi munkánk azt mutatta, hogy a D-vitamin pótlás csökkentette a vérnyomást 35. Kimutatták, hogy a lokális renin-angiotenzin (RAS) kalcitriol elnyomja a sejteket, és megőrizheti a hasnyálmirigy béta-sejtjeinek működését Így a D-vitamin befolyásolhatja a béta-sejtek növekedését és differenciálódását 37 .

Ennek a vizsgálatnak az erősségei közé tartozik a kettős-vak, randomizált tervezés egy nem vizsgált populációban, többszörös D-vitamin-dózis alkalmazása a D-vitamin-kiegészítés küszöbértékének a C-peptid koncentrációira való jelenlétének vagy hiányának meghatározására, a 3 hónapos időtartam A kísérlet során a D-vitamin pótlása a téli hónapokban a napsugárzás zavarának korlátozására és a C-peptid mérése több időpontban.

Összefoglalva, a D-vitamin-hiány növelheti a 2-es típusú cukorbetegség kockázatát. A jelen tanulmány adatai azt mutatják, hogy a D-vitamin fokozza az inzulin szekréciót az afro-amerikaiaknál, mint más etnikai csoportokban. Nagyobb és hosszabb intervenciós vizsgálatokra van szükség a D-vitamin pótlásának hosszú távú hatásainak teljes meghatározásához a C-peptid szekrécióra és a glükóz homeosztázisra vonatkozóan ebben a csoportban.

további információ

Hogyan lehet idézni ezt a cikket: Chandler, P. D. et al. A D-vitamin-kiegészítés hatása a C-peptid és a 25-hidroxi-D-vitamin koncentrációjára 3 és 6 hónapban. Sci. ismétlés. 5., 10411; doi: 10.1038/srep10411 (2015).