Катедра по физиологични медицински сестри, Училище за медицински сестри, Калифорнийски университет, Сан Франциско, Калифорния;

Адрес за заявки за повторно отпечатване и друга кореспонденция: E. Flowers, Dept. of Physiological Nursing, 2 Koret Way, # 605L, San Francisco, CA 94143-0610 (e-mail: [email protected]).

Библиотека Фишбон, Калифорнийски университет, Сан Франциско, Калифорния; и

Институт за здраве и остаряване/Департамент по социални и поведенчески науки, Калифорнийски университет, Сан Франциско, Калифорния

Резюме

затлъстяването е национална епидемия, свързана със значително повишен риск от множество заболявания (27). Затлъстяването е сложно, многофакторно състояние, което се проявява в условията на вродени и рискови фактори от околната среда (1). Съответно, съществуват междуличностни различия в етиологията на затлъстяването. В допълнение към операцията има два основни поведенчески подхода за отслабване: повишена физическа активност и ограничаване на калориите (14). И двете стратегии показват променлива ефективност в общата популация (17). Едно от обясненията е непоследователното спазване на препоръките за диета и физическа активност. Друга причина е, че хората се различават по своите стимули на околната среда и в основата на биологията и двете медиират реакцията на физическа активност и диета. Следователно поведенческите подходи за отслабване, макар и ефективни, не са напълно успешни при справянето с проблема със затлъстяването.

диета

Фиг. 1.Избор на изследвания за включване.

Разработена е таблица за извличане на данни, за да се запише ключова информация за включените изследвания. Един автор (E. Flowers) чете и извлича данни от включените изследвания. Записани са следните атрибути на изследването: изследователски въпрос, дизайн на проучването, времева рамка, проба, източник на тъкан, интервенция, измерване на интервенционната доза, метод (и) за количествено определяне на miRNA, метод за нормализиране на данни, измерен (и) РНК (и), miRNA (и) изразена, посока на диференциална експресия и сгъване при промяна (Таблица 1, Таблица 2, Таблица 3). Първичните изходни мерки са идентифицирани специфични miRNAs и посоката и величината (т.е. промяна в гънките) на диференциална експресия за всяка miRNA в експеримента в сравнение с контролната група или състояние. Рискът от пристрастия в рамките на проучванията се определя чрез оценка на интервенцията, измерване на интервенционната доза и оценка на това как са изчислени miRNAs, включително нормализиране на експресията. Рискът от пристрастия в проучванията е оценен чрез внимателна оценка на методите и разделите с резултати от един рецензент (E. Flowers).

Таблица 1. Проучвания, включени в прегледа

miR, микроРНК; бивши, упражнения; ИТМ, индекс на телесна маса; qPCR, количествена полимеразна верижна реакция.

Таблица 2. Обобщение на констатациите на miR в отговор на упражнения

ns, Не е важно.

Таблица 3. Обобщение на резултатите от miR, свързани с ИТМ и загуба на тегло

MiRAuthor/DateDirectionFold ChangeComparisonTissueИТМ15аОртега/2013↓ ИТМ ≥40 kg/m 2 спрямо BMI 2 плазма130бОртега/2013↓ ИТМ ≥40 kg/m 2 спрямо BMI 2 плазма140Ортега/2013↑ ИТМ ≥30 kg/m 2 спрямо BMI 2 плазма142Ортега/2013↑ ИТМ ≥30 kg/m 2 спрямо BMI 2 плазма221Ортега/2013↓ ИТМ ≥40 kg/m 2 спрямо BMI 2 плазма222Ортега/2013↑ ИТМ ≥40 kg/m 2 спрямо BMI 2 плазма423Ортега/2013↓ ИТМ ≥40 kg/m 2 спрямо BMI 2 плазма520вОртега/2013↓ ИТМ ≥40 kg/m 2 спрямо BMI 2 плазма33бМилагро/2013↑ корелация с ИТМмоноцити3615Милагро/2013↓ корелация с ИТМмоноцитиОтслабване16.Ортега/2013↓ пост- срещу прегастриален байпасплазма122Ортега/2013↓ пост- срещу прегастриален байпасплазма130бОртега/2013↑ пост- срещу прегастриален байпасплазма140Ортега/2013↓ пост- срещу прегастриален байпасплазма142Ортега/2013↓ пост- срещу прегастриален байпасплазма221Ортега/2013↑ пост- срещу прегастриален байпасплазма27бОртега/2013↓ пост- срещу прегастриален байпасплазма154Ортега/2013↓ пост- срещу прегастриален байпасплазма183Ортега/2013↑ пост- срещу прегастриален байпасплазма409Ортега/2013↓ пост- срещу прегастриален байпасплазма433Ортега/2013↓ пост- срещу прегастриален байпасплазма542Ортега/2013↑ пост- срещу прегастриален байпасплазма223Милагро/2013↑

Таблица 4. Плазмени и серумни микроРНК, свързани с незабавен отговор на остри или продължителни упражнения

Риск от пристрастия в рамките на проучванията.

Обобщение на рисковете от пристрастия за отделни изследвания е показано в таблица 5. Всички проучвания с изключение на едно описват квазиекспериментален дизайн на изследването. Останалото проучване е с по-малко строг дизайн на напречното сечение (40). От проучванията, оценяващи кардиореспираторната годност, седем извършиха обективна оценка на максималното усвояване на кислород (V̇ o 2max) (2, 3, 8, 29, 30, 33, 37). Едно проучване определя фитнес чрез самоотчитане и превръщане в метаболитни еквиваленти (40). Допълнително ограничение на това проучване е, че не се използва валидиран въпросник за събиране на данни за дейността. От проучванията, които оценяват тренировките за устойчивост, едно използва метода One Maximum Repetition, за да определи максималната сила на отделните участници (31). Втора използва скалата на Borg за възприемано усилие, за да определи тежестта, която трябва да се използва при упражнението (37). Всички проучвания използват микрочипове, последвани от qPCR, които са приемливи подходи за количествено определяне на miRNA.

Таблица 5. Оценка на пристрастия в отделни проучвания

Синтез на находки от miRNA.

Установено е, че общо 70 miRNA изоформи са диференцирано експресирани в рамките на 12 упражнения (Таблица 2). Петнадесет miRNAs или техните изоформи бяха измерени в повече от едно проучване [т.е. микроРНК (miR) -1, miR-20a/b, miR-21, miR-29a/b/c, miR-125a, miR-126, miR- 130a/b, miR-133a/b, miR-146a, miR-181a/b, miR-197, miR-208a/b, miR-221, miR-222, miR-499-5p]. В някои случаи посоката на изразяване варира между проучванията. MiR-126, който преди това е бил свързан с инцидент диабет тип 2 (38), е измерен в четири проучвания. Двама са описали повишена експресия в плазмата след маратон (4, 37), тренировка за устойчивост (4), 4 часа колоездене с ниска интензивност (37) и тест за упражнение с велоергометър (37). Изследване на експресията на miRNA в неутрофили след кратка интервенция с упражнения за колоездене (30) установи намалена експресия на miR-126, както и проучването за физическа активност, докладвано самостоятелно (40). MiRNA-126 е насочена към молекула на съдова клетъчна адхезия 1, която се експресира в ендотелните клетки и участва в атеросклероза (19). Допълнителни потенциално релевантни предвидени цели на miRNA-126 включват аполипопротеин A-V (APOA5), инсулиноподобен растежен фактор 1 рецептор, инсулинов рецепторен субстрат 1 (IRS1) и инсулинов рецепторен субстрат 2 (IRS2) (19).

Риск от пристрастия при проучванията.

Три проучвания оценяват експресията на miRNA, произхождаща от кръвни клетки (29, 30) или цяла кръв (33), докато останалите проучвания, докладващи за експресия на miRNA на плазма или серум, тези дискретни източници на miRNAs вероятно отразяват различни биологични механизми. Дизайнът на изследването беше квазиекспериментален във всички проучвания, с изключение на едно отчитане на miRNA, свързано с упражнения. Пет проучвания използват агностичен подход за откриване на диференциално експресирани miRNAs, което намалява риска от пристрастия (8, 29–31, 33). Въпреки това, сред тези проучвания, специфичната платформа за микрочипове и броят на включените миРНК цели варира. За останалите проучвания се изчислява априорен подход за откриване на miRNAs с някои предварителни доказателства за роля в отговор на упражнението. В някои случаи отделните miRNAs са изчислени количествено и не е установено, че са статистически значими и това се съобщава (3-5, 25, 40). Не можем да определим дали незначителни miRNAs не са докладвани в останалата част от проучванията, използващи априорния подход.

MiRNAs, свързани с диета/загуба на тегло

Характеристики на изследването.

Две проучвания оценяват miRNAs, свързани със загуба на тегло (Таблица 1) (22, 28). Milagro и сътр. (22) използва последователност от следващо поколение за откриване на miRNAs, последвано от валидиране въз основа на qPCR в мононуклеарни клетки от периферна кръв от жени, участващи в нискокалорична диетична интервенция. За нормализиране е използвана единична miRNA (т.е. miR-148a) (22). Ortega et al. (28) използваха базирани на qPCR масиви и валидиране в независими проби за оценка на miRNAs в плазмата при мъже и жени, претърпели бариатрична хирургия или нискокалорична диета. За нормализиране беше избран набор от стабилно експресирани miRNAs (28). И двете проби от изследването са наети в Испания.

Характеристики на интервенцията.

Milagro и сътр. (22) съобщават за промени в експресията на miRNA, свързани с диета за ограничаване на калориите от 8 седмици (800–1000 kcal/ден), водеща до ≥5% намаляване на теглото. Ortega et al. (28) съобщават за промени в експресията на miRNA, свързани с операция на стомашен байпас на Roux en-Y, заедно с диета с дефицит от 500-1000 kcal/ден в продължение на 14 седмици, което води до 17% намаляване на теглото. Нито едно от изследванията не включва компонент за физическа активност в интервенцията. И двете проучвания използват приемливи подходи за количествено определяне на miRNA (т.е. микрочипове, последвани от валидиране на qPCR).

Риск от пристрастия в рамките на проучванията.

Дизайнът на изследването беше квазиекспериментален. И двете проучвания следваха строг протокол за диетичната интервенция; точните препоръки за ограничаване на калориите обаче се различават. Като се има предвид продължителността на интервенцията, дневният прием на калории не е обективно наблюдаван през периода на изследване. Теглото преди и след интервенцията се оценява от обучен персонал на изследването, следвайки протокол.

Синтез на находки от miRNA.

Риск от пристрастия при проучванията.

Едно проучване оценява miRNA от кръвни клетки (22), докато другото проучване открива miRNAs в плазмата (28) (Таблица 3). Както при изследванията на експресия на miRNA, свързана с упражнения, и двете проучвания на диета/загуба на тегло и експресия на miRNA имат квазиекспериментален дизайн. И двете проучвания използват агностичен подход за откриване на диференциално експресирани miRNAs, което намалява риска от пристрастия. Въпреки това, сред тези проучвания, специфичната платформа за микрочипове и броят на включените миРНК цели варира.

Нито едно от включените проучвания не използва най-строгия дизайн на рандомизирано клинично изпитване. Повечето проучвания съобщават за квазиекспериментален дизайн, използван за оценка на промените в експресията на miRNA преди и след упражненията при същия здрав индивид. За изследванията на упражненията обикновено имаше високо ниво на строгост при количественото определяне на интервенцията на упражнението. Всички проучвания с изключение на едно (40) съобщават за количествено определяне на годността, използвайки обективен метод (напр. V̇ o 2max), който намалява възможните пристрастия. По същия начин проучванията на диетата и загубата на тегло следват добре проектиран протокол за администриране на диетична интервенция. Въпреки това, предвид дизайна на изследването, точното количествено определяне на калорийния прием не беше осъществимо. Както за упражнения, така и за диета, възможните източници на пристрастия в проучванията включват различен избор на измерени видове miRNA. Много от проучванията използват оптималния агностичен подход за откриване на диференциално експресирани miRNAs. Други използват по-малко строг априорен подход за изследване на miRNAs с голяма вероятност за диференциална експресия.

Също така има разлики в резултатите от двете проучвания, които оценяват експресията на miRNA, свързана с диета и загуба на тегло. А именно, едно проучване не открива разлики в експресията на miRNA, свързана с индуцирана от диетата загуба на тегло, докато другото съобщава, че пет miRNAs се променят след загуба на тегло. Имаше и непълно припокриване на специфичните miRNAs, диференцирано изразени след операция спрямо диетични подходи за отслабване. Тези разлики може да се дължат отчасти на дизайна на изследването. Докато едно проучване използва предварително/постдизайн, за да определи промени в miRNAs, свързани с индуцирана от диетата загуба на тегло (28), другото оценява изходната експресия на miRNA, свързана с последваща загуба на тегло (22). Второ, едно проучване използва търговски наличен панел за скрининг на известни човешки miRNAs от плазма (28), докато другото използва метод на секвениране за откриване на miRNAs в мононуклеарни клетки на периферна кръв (22). Възможно е да не е имало пълно припокриване в специфичните скринирани miRNAs. Освен това подходът за нормализиране на данните се различава при различните изследвания. И двете проучвания са имали малки размери на извадката, които може да не могат да бъдат обобщени за по-големи, по-хетерогенни популации.

Не се декларират конфликти на интереси, финансови или други, от автора (авторите).

Принос на автора: E.F. и Y.F. концепция и дизайн на научните изследвания; E.F. анализирани данни; E.F. и Y.F. интерпретирани резултати от експерименти; E.F. подготвени фигури; E.F. изготвен ръкопис; E.F. редактиран и преработен ръкопис; E.F., G.Y.W. и Y.F. одобрена окончателна версия на ръкописа; G.Y.W. извършва експерименти.

Проучвания за връзки между miRs и диета и/или загуба на тегло: микроРНК [mh] ИЛИ микроРНК [tiab] ИЛИ микроРНК [tiab] ИЛИ miRNA [tiab] ИЛИ miRNAs [tiab] ИЛИ епигенетични * [ti] ИЛИ епигеном * [ti] И (индекс на телесна маса [mh] ИЛИ промени в телесното тегло [mh: noexp] ИЛИ затлъстяване [mh] ИЛИ наднормено тегло [mh] ИЛИ загуба на тегло [mh: noexp] ИЛИ програми за намаляване на теглото [mh] ИЛИ промяна на теглото * [tiab] ИЛИ загуба на тегло * [tiab] ИЛИ намаляване на теглото * [tiab] ИЛИ наднормено тегло [tiab] ИЛИ затлъстяване [tiab] ИЛИ затлъстяване [tiab] ИЛИ обезоген * [tiab] ИЛИ диетична терапия [mh] ИЛИ индекс на телесна маса * [tiab] ИЛИ тяло индикатор за маса * [tiab] ИЛИ диета [tw] ИЛИ диети [tiab] ИЛИ диетични [tiab] ИЛИ диети [tiab]) И английски [la] НЕ (животни [mh] НЕ хора [mh]) НЕ (животно * [ti ] ИЛИ говеда [ti] ИЛИ коза * [ti] ИЛИ бозайник * [ti] ИЛИ мишки [ti] ИЛИ мишка [ti] ИЛИ плъх [ti] ИЛИ плъхове [ti] ИЛИ свине [ti] ИЛИ прасе [ti] ИЛИ прасета [ti] ИЛИ клетъчна линия * [ti] ИЛИ нечовешки * [ti] ИЛИ зебрафи [ti] НЕ човешки * [ti]) НЕ (in vitro НЕ in vivo) НЕ (рак ИЛИ онкология ИЛИ метастатичен ИЛИ метастази ИЛИ тумор ИЛИ неоплазма ИЛИ HEPG * ИЛИ 3T3 * ИЛИ ембрион *).