Департамент по биомедицински науки, Факултет по здравеопазване и медицински науки, Университет в Копенхаген, Копенхаген, Дания

Адрес за заявки за повторно отпечатване и друга кореспонденция: М. Розенкилде, катедра по биомедицински науки, Унив. на Копенхаген, Blegdamsvej 3, 2200 Копенхаген N, Дания (e-mail: [имейл защитен]).

Департамент по биомедицински науки, Факултет по здравеопазване и медицински науки, Университет в Копенхаген, Копенхаген, Дания

Департамент по биомедицински науки, Факултет по здравеопазване и медицински науки, Университет в Копенхаген, Копенхаген, Дания

Департамент по биомедицински науки, Факултет по здравеопазване и медицински науки, Университет в Копенхаген, Копенхаген, Дания

Катедра по клинична медицина, Факултет по здравеопазване и медицински науки, Университет в Копенхаген, Копенхаген, Дания

Rigshospitalet, Копенхаген, Дания

Департамент по биомедицински науки, Факултет по здравеопазване и медицински науки, Университет в Копенхаген, Копенхаген, Дания

Резюме

Фиг. 1.Поток на участниците. С, контрол; D, диета; Т, обучение; T-iD, диета с повишено обучение.

Кръвни проби.

Артериализираните кръвни проби се събират в ледени епруветки и незабавно се центрофугират (4000 оборота в минута при 4 ° С за 10 минути) и плазмата се изолира и съхранява при -80 ° С до анализ. Епруветките за измерване на TC, LDL-C, HDL-C, apoA1, apoB и TG съдържат хепарин (10 μl/ml), а епруветките за измерване на пре-β-HDL и LDL-C окисление съдържат EDTA (10%, 15 μl/ml).

Плазмени липиди и липопротеини.

Не се извършва добавяне на LCAT инхибитори и не се извършва друго предварително третиране. Плазмените TC, LDL-C, HDL-C и TG бяха изследвани ензимно (Cobas; Roche Diagnostics, Mannheim, Германия). apoA1 и apoB бяха анализирани с помощта на имунотурбидиметрична процедура, определена от Roche Modular Analytics (SWA) Modul P (Roche Diagnostics) в съответствие със спецификациите на производителя и с използване на съответстващи реагенти.

За да се изолират липопротеините, 1 ml плазма се подлага на ултрацентрифугиране, за да се получи VLDL-C (д 2+ и се измерва чрез наблюдение на образуването на конюгирани диени. Кинетиката на LDL-C окислението се определя чрез проследяване на промяната в абсорбцията. Сто петдесет микролитра LDL-C (100 μg/ml) се поставят в микроплака с 96 ямки (Costar UV-Transparent Microplates; A. Daigger, Vernon Hills, IL) и окисляването се инициира чрез добавяне на 16,7 μl CuSo4 (25 μmol/l). Абсорбцията на всяка ямка се наблюдава непрекъснато при 234 nm на интервали от 2,5 минути в продължение на 10 h при 26 ° C, като се използва четец за плочи с KC 4 софтуер (Bio-Tek Instruments, Копенхаген, Дания). Всички проби бяха тествани с двойно определяне и проби от всеки субект бяха проведени в същия анализ.

Профилът на абсорбция спрямо времето е разделен на три фази, фаза на забавяне, фаза на разпространение и фаза на разлагане (10), а окислимостта на LDL-C се описва от различните параметри на профила. Максималното количество конюгирани диени, образувани в LDL-C, се изчислява като максималната стойност на абсорбцията (10). Максималната скорост на окисление беше изчислена като наклон на кривата по време на линейната фаза на разпространение. Времето на изоставане се изчислява чрез изчертаване на перпендикулярна линия към х-ос от пресечната точка на двете прави линии, изтеглени през фазите на изоставане и разпространение на кривата на поглъщане (9). CV между двойните определяния са съответно 3,8, 4,3, 2,4 за времето на забавяне, максималната скорост на окисление и максималната абсорбция.

Предварително β-HDL.

Предварително β-HDL се определя количествено във фракциите HDL-C чрез кръстосана имуноелектрофореза (31). В първото измерение на електрофорезата се отделят липопротеините с α- и β-подвижност. Електрофорезата се извършва в 1% (тегло/обем) агарозен гел (Agarose HSA Litex, Glostrup, Дания), размер 10 × 20 cm, в барбитален буфер (рН 8,6; Регион Hovedstadens Apotek, Herlev, Дания). Плазмата се разрежда 10 пъти с Н20 и се прилага при 7,5 μl/ямка. Първото измерение беше 5,5 cm в продължение на 45 минути при 300 V. Колоната на липопротеините в първия гел беше изрязана на парчета от 1 cm и преместена във филм GelBond (Cambrex, East Rutherford, NJ), размер 10 × 10 cm. Шейсет милилитра 1% агарозен гел се смесват при максимум 56 ° C с 250 μl поликлонален заешки анти-човешки apoA1 (Dako, Glostrup, Дания). Гелната лента се отгрява с разтопения агарозен гел, съдържащ антитялото. Електрофорезата от второ измерение се провежда до равновесие при 4 ° С при 80 V в барбитален буфер (рН 8,6). Отделените липопротеинови антигени от първия агарозен гел мигрират във втория агарозен гел и се утаяват с антитялото. Гелът се измива с H2O и се притиска и апоА1-имуноглобулиновите комплекси се оцветяват с Brilliant Blue Coomassie (5%, Region Hovedstadens Apotek) преди изсушаване.

Всички проби бяха пуснати в два екземпляра. Пробите преди и след интервенция от всеки обект бяха извършени едновременно. CV между двойните определяния е 19.0% за пре-β-HDL. Заслепени за интервенцията, областите под имунопреципитираните криви бяха измерени три пъти след оцветяване с помощта на софтуера Leica IM50 Image Manager (Leica Microsystems, Wetzlar, Германия). Средната CV за тройни измервания е 3,4%. CV за α-пикове е 0.8%, а CV за pre-β пикове е 6.2%. Областите преди β-HDL се изразяват като процент от сумата на апоА1, присъстваща в областите преди β-HDL и α-HDL. Концентрациите преди β-HDL също са дадени в абсолютни количества (грамове на апоА1, присъстващи в частици преди β-HDL на литър плазма), изчислени като g/l.

статистически анализи.

Описателните данни преди и след намеса са описани като средства ± SD. Разликите в рамките на групите са описани като средства с двустранни 95% интервали на доверие (CI) и между групите като коригирани средни най-малки квадрати с двустранни 95% CI. Вътрешногруповите промени бяха оценени с помощта на сдвоени т-тест и за оценка на основните ефекти от интервенцията, междугруповите разлики бяха оценени, като се използва анализ на ковариацията със стойности след интервенция като зависими променливи и изходни стойности и присвояване на групи като ковариати. Всички сравнения по двойки бяха коригирани с помощта на процедурата на Tukey. Асоциациите между изходните резултати и резултатите от промените бяха оценени с помощта на корелационен анализ на Pearson. Извършена е некоригирана субанализа с помощта на несдвоена т-тест за сравняване на промените в TC, LDL-C, HDL-C и TG в хода на интервенцията за лица с дислипидемични спрямо нормолипидемични концентрации на изходно ниво (22). Нивото на значимост беше избрано като P -1 kg/-1) се увеличава в резултат на тренировка както в T, така и в T-iD в сравнение с C (P

Таблица 1. Базови характеристики

Всички данни са изразени като средни стойности ± SD; н = 12. апоА1, аполипопротеин А1; апоВ, аполипопротеин В; С, контролна група; D, диетична група; HDL-C, липопротеинов холестерол с висока плътност; LDL-C, липопротеинов холестерол с ниска плътност; Т, тренировъчна група; T-iD, диета с повишена тренировка; TG, триглицериди; VLDL-C, липопротеинов холестерол с много ниска плътност; V̇ o 2пик, пиково усвояване на кислород.

* Изчислено от g/l (11).

Таблица 2. Промени в телесния състав и аеробната форма

Данните са средни ± SD, а нивото на значимост е P † Значително различен от C;

§ значително различен от D;

‡ значително различен от T-iD.

Таблица 3. Съответствие с тренировките и прием на диети

Данните са средни ± SD, а нивото на значимост е P † Значително различен от C;

‡ Значително различен от T-iD.

Плазмени липиди и липопротеини.

Според установените насоки за хиперхолестеролемия (22), 10 от 48 участници са имали гранично повишен TC (> 5,0 mmol/l) на изходно ниво, 18 участници са имали повишен LDL-C (> 3,0 mmol/l), 27 участници са намалили HDL-C (1,7 mmol/l). В началото (н = 48 за всички анализи), HDL-C, както се очакваше, беше положително свързан с apoA1 (r 2 = 0,89, P 2 = -0,59, P 2 = -0,64, P 2 = -0,29, P = 0,04). По същия начин LDL-C се свързва положително с апоВ (r 2 = 0,87, P 2 = 0,92, P 0,17), въпреки че имаше тенденция към намаляване в рамките на D (TC: P = 0,054; LDL-C: P = 0,074; Фиг. 2, A и Б.). HDL-C (P > 0,1 за всички сравнения; Фиг. 2° С) и TG (P > 0,6 за всички сравнения; Фиг. 2д) не са били засегнати от интервенциите, но при T-iD HDL-C се е увеличил от изходното ниво в групата [0,15 mmol/l (0,10; 0,21), P 0,25 и за двете; данните не са показани). И двете промени в TC и LDL-C са свързани с промени в телесното тегло (TC: r 2 = 0,44, P 2 = 0,42, P 2 = 0,46, P 2 = 0,43, P

тегло

Фиг. 2.Промени в общия холестерол (TC; A), липопротеинов холестерол с ниска плътност (LDL-C; Б.), липопротеинов холестерол с висока плътност (HDL-C; ° С) и триглицериди (TG; д) след 12 седмици тренировка за издръжливост (T), диета с намалена енергия (D), тренировка за издръжливост с енергийна диета (T-iD) или продължителен заседнал живот (C). Данните са представени като средства с 95% доверителни интервали; н = 12 във всяка група. † Значително различен от C; ‡ значително различен от T-iD; * значителна вътрешногрупова разлика (преди да се намеси). P

Подобно на промените в LDL-C, ApoB е намален в T в сравнение с двете T-iD [-0,6 µmol/l (-1,1, -0,1), P 2 = 0,85, P 0,14), въпреки че се появи гранична разлика между T и T-iD (P = 0,08) и apoA1 беше увеличен в рамките на T-iD (P

Фиг. 3.Промени в аполипопротеин В (апоВ; A), аполипопротеин А1 (апоА1; Б.) и съотношение apoB/apoA1 (° С) след 12 седмици тренировка за издръжливост (T), диета с намалена енергия (D), тренировка за издръжливост с енергийна диета (T-iD) или продължителен заседнал живот (C). Данните са представени като средства с 95% доверителни интервали; н = 12 във всяка група. † Значително различен от C; ‡ значително различен от T-iD; * значителна вътрешногрупова разлика (преди да се намеси). P

Имаше индикация за ремоделиране на HDL-C в Т, тъй като общото количество на пре-β-HDL има тенденция да намалява в сравнение с двете T-iD [-0,017 g/l (-0,036, 0,001), P = 0,07; Фиг. 4A] и C [-0,018 g/l (-0,036, 0,001), P = 0,06]. Също така относителното количество на пре-β-HDL към apoA1 има тенденция да намалява в T в сравнение с C [-1,3% (-2,6, 0,01), P = 0,05; данните не са показани]. Склонността на LDL-C да се окисли е непроменена, измерена чрез времето на забавяне на LDL-C окислението (P > 0,51 за всички сравнения; Фиг. 4Б.), а също така максималната скорост на окисляване на LDL-C не е променена в никоя от интервенционните групи (P > 0,11 за всички сравнения; данните не са показани).

Фиг. 4.Промени в липопротеините преди β-висока плътност (pre-β-HDL; A) и окисляване на LDL-C (Б.) след 12 седмици тренировка за издръжливост (T), диета с намалена енергия (D), тренировка за издръжливост с енергийна диета (T-iD) или продължителен заседнал живот (C). Данните са представени като средства с 95% доверителни интервали; н = 12 във всяка група.

Както упражненията, така и загубата на тегло са стратегии за начин на живот, които намаляват сърдечно-съдовия риск при хората с наднормено тегло, но относителните им ефекти и механистичната основа не са ясни. В настоящото проучване изследвахме независимите и комбинирани ефекти от тренировките за упражнения и индуцираната от диетата загуба на тегло върху сърдечно-съдовите рискови фактори при група заседнали мъже със засилено тегло; лица в риск от сърдечно-съдови заболявания. Първичната констатация в това рандомизирано контролирано проучване е, че индуцираната от упражнения загуба на тегло има най-виден ефект върху сърдечно-съдовия риск, както се определя от намаления на TC, LDL-C и apoB, докато индуцираната от диетата загуба на тегло не води до значителни ефекти . Освен това установихме, че HDL-C и apoA1 се увеличават само след тренировка с повишен хранителен прием (следователно, без загуба на тегло), което предполага, че такива полезни промени изискват неутрален енергиен баланс.

Механизмите на кардиопротективния ефект на упражненията са интригуващи, а патогенезата на ранната атеросклероза е многофакторен процес (26), при който натрупването на определени проатерогенни липопротеини играе решаваща роля в предлезионните места. Ранен фактор е засиленото задържане на богати на апоВ липопротеини на чувствителни места (36) и следователно намалената концентрация на циркулиращ апоВ в Т представлява интерес. Освен това, съотношението apoB/apoA1 се счита за чувствителен предиктор за остър миокарден инфаркт (17, 32) и намаляването на това съотношение в T подчертава клиничната значимост на упражненията.

През последните години фокусът върху HDL-C се измести от простото количество към качеството на HDL-C (23). Въпреки че не сме измерили капацитета на изтичане на HDL-C, настоящите данни показват тенденция към намаляване на плазмения пре-β-HDL чрез упражнения. Следователно взаимното преобразуване между подвидовете HDL-C частици и като такова качеството на пула от плазмени HDL-C частици може наистина да бъде повлияно от обучението.

Въпреки че не е напълно добре характеризиран, склонността на LDL-C да се окисли може да бъде решаваща стъпка в процеса на сърдечно-съдови заболявания (20). Измерихме чувствителността към окисляване при изолиран LDL-C, но не открихме индивидуални или комбинирани ефекти от упражненията и загубата на тегло. Нашите участници обаче бяха относително здрави на включване, тъй като само 18 от 48 участници показаха повишени концентрации на LDL-C на изходно ниво и това може да обясни липсата на подобрение. Дори при животински модели трябва да се надвиши определен праг на концентрация на LDL-C, за да настъпи атерогенеза (4). Начинът, по който склонността на LDL-C да се окислява, се влияе от факторите на начина на живот, заслужава по-нататъшно проучване в рамките на континуума на сърдечно-съдовите заболявания.

Силните страни на нашето проучване са рандомизираният, контролиран дизайн и внимателният контрол, който упражнихме върху различните интервенции, оставяйки изследването с висока степен на завършеност и отлично съответствие на изследването (18). Поради размера на извадката на участника, ние не разполагаме със статистическа сила да опишем потенциален адитивен ефект от упражненията и загуба на тегло върху дислипидемия и това ограничава интерпретациите на данните. Половите различия са добре известни в метаболизма на липидите и липопротеините (33), а ограничение на нашето проучване е, че включихме само мъже.