專利名稱：用于治療或預(yù)防肥胖的物質(zhì)和方法
本申請是中國發(fā)明申請(發(fā)明名稱用于治療或預(yù)防肥胖的物質(zhì)和方法，申請日2001年9月4日；申請?zhí)?1818078.7)的分案申請。
背景技術(shù)：
對動物體重且特別是身體脂肪的調(diào)節(jié)是一個與健康密切相關(guān)的復(fù)雜過程且對人和其它動物都是如此。與偏瘦的身體質(zhì)量相比體重過大和/或身體脂肪過多與包括冠狀動脈疾病、中風(fēng)和糖尿病在內(nèi)的各種健康問題相關(guān)。
據(jù)估計半數(shù)美國人超重。在美國約24％的男性和27％的女性被確定為輕度至重度肥胖。將超過理想體重標(biāo)準(zhǔn)20％的個體看作是肥胖的。將肥胖分類為輕度(超重20-40％)、中度(超重41-100％)和重度(＞100％)超重。嚴(yán)重的肥胖相對罕見，他們影響0.5％以下的所有肥胖個體和約0.1％的總?cè)丝凇?br> 肥胖不僅是對人的問題。許多動物也患有與肥胖相關(guān)的不良結(jié)果。例如，據(jù)報導(dǎo)約10-40％接受獸醫(yī)護理的貓超重。導(dǎo)致貓肥胖的因素包括久臥生活型、被禁閉于室內(nèi)和閹割。肥胖的貓存在某些疾病的較大危險，包括骨關(guān)節(jié)炎、韌帶損傷、會陰皮炎、糖尿病、心肌病和泌尿外科綜合征。因此，維持健康體重以便將疾病的危害減小到最低限度是關(guān)鍵。參見美國專利US6,071,544。
通過從對重度肥胖實施外科手術(shù)(胃改造術(shù))到對輕度至中度肥胖實施飲食療法、行為改變和藥物療法的各種方式來治療人體肥胖。對中度和輕度肥胖的控制一般由個體和提供行為改變程序且在某些情況中提供預(yù)包裝的飲食的商業(yè)團體來進行。醫(yī)療社區(qū)建議在醫(yī)療監(jiān)督下給予飲食療法。
肥胖療法的范圍反映出涉及體重調(diào)節(jié)過程的復(fù)雜性且目前缺乏對這些過程的理解。近期的報導(dǎo)已經(jīng)涉及了肥胖中作為可能致病因素的病毒(U.S.News and World Report，2000年8月7日)。還存在大量有關(guān)肥胖素質(zhì)的可能遺傳堿基的報導(dǎo)。Moll等已經(jīng)報導(dǎo)了在許多人群中，肥胖看起來受到幾個遺傳基因位置的控制(Moll等Am.J.Hum.Gen.491243)。此外，人雙胎研究強烈提示了控制體重的主要遺傳基礎(chǔ)，其中估計遺傳率占80-90％(Simopoulos，A.P.和Childs，B.編輯，1989在“肥胖的遺傳改變和營養(yǎng)”，WorldReview of Nutrition and Diabetes，63，S.Karger，Basel，Switzerland；Norjeson，M.，1976，Acta.Paediatr.Scand.65279-287)。
肥胖基因產(chǎn)物重組agouti蛋白刺激各種細胞中的Ca2+流入量。Agouti也刺激脂肪重新生成中的關(guān)鍵酶脂肪酸合酶(FAS)的表達和活性并通過Ca2+依賴性機制抑制人和鼠脂肪細胞內(nèi)的基礎(chǔ)和興奮劑刺激的脂解?？梢栽跊]有agouti存在的情況下由受體或電壓介導(dǎo)的Ca2+通道活化來模擬這些作用且它們受到諸如硝苯地平這樣的Ca2+通道拮抗劑抑制。
近期的數(shù)據(jù)表明1，25-二羥基維生素D(1，25-(OH)2-D)在初級培養(yǎng)的人脂肪細胞中使胞內(nèi)鈣濃度([Ca2+]i)顯著和持續(xù)增加并使脂解相應(yīng)地受到抑制(Zemel等FASEB J.，141132-1138)。增加膳食中的鈣抑制了[Ca2+]i、抑制了1，25-(OH)2-D且隨后通過刺激脂解并抑制脂肪生成而抑制了肥胖。與這些發(fā)現(xiàn)一致的是，將膳食中的鈣從400mg/天增加到1000mg/天使人體脂肪在一年中減少4.9kg(Zemel等FASEB J.，141132-1138)。膳食鈣還可以緩解飲食誘發(fā)的肥胖發(fā)展并促進確定肥胖中的減體重(Shi，H.和Zemel，M.B.FASEB J.555.3(摘要))。
發(fā)明概述本發(fā)明提供了治療或避免人和其它動物肥胖的物質(zhì)和方法。有利的是可以將本發(fā)明的物質(zhì)和方法用于便利和有效地進行減體重和/或預(yù)防體重增加。在一個優(yōu)選的實施方案中，本發(fā)明控制肥胖的有益性通過提供高鈣飲食來實現(xiàn)。在本發(fā)明的一個方面中，對個體維持受限的熱量飲食。
在本發(fā)明的一個特定實施方案中，提供的鈣以乳制品形式出現(xiàn)。在本發(fā)明的另一個方面中，提供的鈣以諸如碳酸鈣這樣膳食添加劑或維生素補充劑的形式出現(xiàn)。
本發(fā)明還提供了刺激脂解、抑制脂肪生成和增加白脂肪組織非偶聯(lián)蛋白2(UCP2)表達的方法。本發(fā)明還提供了增加個體體核溫度的方法以及診斷、治療和/或監(jiān)測肥胖的方法。本發(fā)明還提供了抑制個體內(nèi)[Ca2+]i水平的方法。
本發(fā)明還提供了通過增加兒童消耗的膳食鈣的量而緩解兒童體重增加和肥胖并控制兒童體重增加的方法。
本發(fā)明還包括如下項1.治療、減輕或緩解個體肥胖的方法，該方法包括對個體給予治療有效量的鈣并誘導(dǎo)所述個體體內(nèi)代謝改變。
2.項1所述的方法，其中所述的代謝改變是降低胞內(nèi)鈣濃度([Ca2+]i)、刺激脂解、抑制脂肪生成、增加白脂肪組織非偶聯(lián)蛋白2(UCP2)表達、降低血清胰島素水平、產(chǎn)熱或降低calcitrophic激素水平。
3.項1所述的方法，其中所述的代謝改變是減體重。
4.項1所述的方法，其中將所述的個體維持受限的熱量飲食。
5.項1所述的方法，其中所述的鈣包含在乳制品、膳食添加劑、補充了鈣的食品或其它高鈣食品中。
6.項5所述的方法，其中所述的鈣包含在鮭魚、菜豆、豆腐、菠菜、蕪菁綠、散葉甘藍、嫩莖花椰菜、華夫餅干、薄烤餅、皮雜餅、牛奶、酸牛奶、干酪、酪農(nóng)干酪、冰淇淋、冷凍酸牛奶、營養(yǎng)補充劑、鈣強化維生素補充劑或補充了鈣的液體中。
7.使兒童體重增加和肥胖減輕、降低兒童肥胖的危害或控制兒童體重增加的方法，該方法包括給予治療有效量的鈣。
8.項7所述的方法，其中對所述的個體維持受限的熱量飲食。
9.項7所述的方法，其中所述的鈣包含在乳制品、膳食添加劑、補充了鈣的食品或其它高鈣食品中。
10.項9所述的方法，其中所述的鈣包含在鮭魚、菜豆、豆腐、菠菜、蕪菁綠、散葉甘藍、嫩莖花椰菜、華夫餅干、薄烤餅、皮雜餅、牛奶、酸牛奶、干酪、酪農(nóng)干酪、冰淇淋、冷凍酸牛奶、營養(yǎng)補充劑、鈣強化維生素補充劑或補充了鈣的液體中。
11.診斷并治療肥胖的方法，該方法包括下列步驟a.測個體體重并任選地測個體的身高；b.將所述個體的體重任選地個體體重/身高比與建立的基準(zhǔn)進行比較；c.任選地對個體肥胖進行分類；d.任選地給所述個體提供與有益于維持正常體重或正常體重/身高比相關(guān)的信息；和e.為所述個體提供膳食計劃，該計劃包含高水平的鈣和任選的公開有控制肥胖的高鈣飲食有益性的印刷品。
12.項11所述的方法，進一步包括給所述個體提供含有治療有效量鈣的食品。
13.計算機執(zhí)行的診斷、治療和/或監(jiān)測肥胖的方法，該方法包括下列步驟a.測個體體重并任選地測個體的身高且將這些數(shù)值輸入計算機系統(tǒng)；b.任選地計算所述個體的體重/身高比；c.將個體的體重或任選地個體體重/身高比與建立的包含在計算機采用的體重和/或體重/身高數(shù)據(jù)庫中的基準(zhǔn)進行比較；d.任選地對個體肥胖進行分類；e.任選地給所述個體提供與有益于維持正常體重或任選的正常體重/身高比相關(guān)的信息；和f.為所述個體提供膳食計劃，該計劃包含高水平的鈣和任選的公開有控制肥胖的高鈣飲食有益性的印刷品；g.任選地監(jiān)測所述個體的進展情況。
14.項13所述的方法，進一步包括給所述個體提供含有治療有效量的鈣的膳食產(chǎn)品。
15.計算機執(zhí)行的在通訊網(wǎng)絡(luò)上診斷、治療和/或監(jiān)測肥胖的方法，該方法包括下列步驟a.根據(jù)網(wǎng)頁上輸入的數(shù)據(jù)從個體中獲得體重和任選的身高數(shù)據(jù)；b.任選地在與國際互聯(lián)網(wǎng)連接的計算機中計算所述個體的體重/身高比；c.將所述個體的體重或任選地個體體重/身高比與建立的包含在所述計算機采用的體重和/或體重/身高數(shù)據(jù)庫中的基準(zhǔn)進行比較；d.任選地對個體肥胖進行分類；e.任選地給所述個體提供與有益于維持正常體重或任選的正常體重/身高比相關(guān)的信息；和f.為所述個體提供膳食計劃，該計劃包含高水平的鈣和任選的有關(guān)控制肥胖的高鈣飲食有益性的信息。
16.項15所述的方法，進一步包括給所述個體提供含有治療有效量的鈣的膳食產(chǎn)品。
17.項15所述的方法，其中所述的方法進一步包括檢查所輸入的數(shù)據(jù)。
18.用于刺激脂肪組織代謝性消耗的制品，包含食品和公開高鈣飲食優(yōu)點的印刷材料。
19.項18所述的制品，其中所述的印刷材料是小冊子形式。
20.項18所述的制品，其中印刷材料壓印或蓋印在所述食品上且標(biāo)明了包含在該食品中的鈣的量、推薦的以代謝方式輔助脂肪組織消耗必不可少的鈣攝取水平、推薦的BMI值或推薦的個體身高和體重。
21.調(diào)節(jié)、緩解或減輕個體肥胖的方法，該方法包括給予1，25-二羥基維生素D(1，25-(OH)2-D)受體拮抗劑。
22.項21所述的方法，其中所述的拮抗劑包括抗體。
23.項21所述的方法，其中所述的拮抗劑是化合物。
24.項21所述的方法，其中所述的拮抗劑是1-β，25，二羥基維生素D。
25.調(diào)節(jié)、緩解或減輕個體肥胖的方法，該方法包括給予1，25-二羥基維生素D(1，25-(OH)2-D)拮抗劑。
26.項25所述的方法，其中所述的1，25-二羥基維生素D(1，25-(OH)2-D)拮抗劑是抗體。
27.項25所述的方法，其中所述的1，25-二羥基維生素D(1，25-(OH)2-D)拮抗劑是化合物。
28.項25所述的方法，其中所述的化合物含有鈣。
29.項25所述的方法，其中所述的拮抗劑包括一種或多種可溶性1，25-(OH)2-D受體。
30.用于促進含鈣產(chǎn)品消耗的方法，其中所述的方法包括對公眾公布描述所述產(chǎn)品控制肥胖有益性的信息，所述的控制肥胖有益性是因消耗所述產(chǎn)品中的鈣所導(dǎo)致的。
31.項30所述的方法，其中通過一種方法來進行所述信息的公布，該方法選自語言通訊、分發(fā)小冊子、印刷載體、錄音磁帶、磁性載體、數(shù)字載體、視聽載體、廣告牌、發(fā)布廣告、報紙、雜志、直接郵寄、廣播、電視、電子郵件、盲文、電子載體、旗幟廣告、光導(dǎo)纖維和激光展示。
32.項30所述的方法，其中所述的信息涉及所述含鈣產(chǎn)品所屬產(chǎn)品的類別。
33.項32所述的方法，其中所述的產(chǎn)品類別是乳制品。
34.項30所述的方法，其中所述的產(chǎn)品選自牛奶、谷類食品和蔬菜。
附圖簡述附

圖1A-B表示1，25-(OH)2-D(左側(cè)的組)和甲狀旁腺激素(右側(cè)的組)對人脂肪細胞中胞內(nèi)鈣的作用。
附圖2表示1，25-(OH)2-D對人脂肪細胞中毛喉素刺激的脂解的作用。毛喉素療法使甘油釋放增加約2倍；對毛喉素治療組所示的數(shù)據(jù)與100％校正。(n＝6/組；P＜0.001)。
附圖3表示鈣和乳制品對在aP2啟動子控制下表達脂肪組織內(nèi)agouti的轉(zhuǎn)基因小鼠中6周重量增加的作用。
附圖4表示鈣和乳制品對在aP2啟動子控制下表達脂肪組織內(nèi)agouti的轉(zhuǎn)基因小鼠中體核溫度的作用。
附圖5A-C表示鈣和乳制品對在aP2啟動子控制下表達脂肪組織內(nèi)agouti的轉(zhuǎn)基因小鼠中脂肪細胞脂肪酸合酶活性(上部的組)、表示為脂肪酸合酶(FAS肌動蛋白比)的脂肪酸合酶mRNA(中間的組)數(shù)據(jù)和脂解的作用。將數(shù)據(jù)表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差(n＝10/組)。在每組中均顯示了統(tǒng)計學(xué)顯著性。
附圖6A-B表示鈣和乳制品對在aP2啟動子控制下表達脂肪組織內(nèi)agouti的轉(zhuǎn)基因小鼠中禁食血糖和胰島素水平的作用。上面的組表示胰島素且下面的組表示葡萄糖。
附圖7A-C表示基礎(chǔ)低鈣(0.4％)、高脂肪、高蔗糖飲食的6周消耗對aP2-agouti轉(zhuǎn)基因小鼠中體重(上組)、總脂墊(fat pad)質(zhì)量(中間組)和基礎(chǔ)脂肪細胞[Ca2+]i(下組)的作用。將數(shù)據(jù)表示為平均值±SE(n＝8)。*與給藥前相比p＜0.001。
附圖8A-C表示給予6周高鈣飲食對能量受限的(70％不受限制)aP2-agouti轉(zhuǎn)基因小鼠中體重(附圖8A，上組)、總脂墊(fat pad)質(zhì)量(附圖8B，中間組)和基礎(chǔ)脂肪細胞[Ca2+]i(附圖8C，下組)的作用。將數(shù)據(jù)表示為平均值±SE(n＝8)。
附圖9A-C表示給予6周高鈣飲食對能量受限的(70％不受限制)aP2(aPe)-agouti轉(zhuǎn)基因小鼠中脂肪酸合酶活性(附圖9A，上組)、脂肪酸合酶mRNA(附圖9B，中間組)和脂解(附圖9C，下組)的作用。降甘油釋放用于測定脂解。將數(shù)據(jù)表示為平均值±SE(n＝8)。
附圖10A-B表示給予6周高鈣飲食對能量受限的(70％不受限制)aP2-agouti轉(zhuǎn)基因小鼠中腹部脂肪組織非偶聯(lián)蛋白2(UCP2)表達的作用。上組(附圖10A)來自8次平行測定的有代表性的RNA印跡；下組(附圖10B)對UCP2/肌動蛋白mRNA密度單位的定量分析。將數(shù)據(jù)表示為平均值±SE(n＝8)。*與基礎(chǔ)飲食相比p＜0.05。
附圖11表示膳食鈣對血漿胰島素水平的作用。將數(shù)據(jù)表示為平均值±SE(n＝8)。*與基礎(chǔ)飲食療法前相比p＜0.001；+與不受限制的情況相比p＜0.001。
本發(fā)明的詳細說明本發(fā)明提供了治療或預(yù)防人體和其它動物肥胖的物質(zhì)和方法。有利的是可以降本發(fā)明的物質(zhì)和方法用于便利和有效地進行減體重和/或預(yù)防體重增加。在一個優(yōu)選的實施方案中，本發(fā)明減肥的有益性通過提供高鈣飲食來實現(xiàn)。
本發(fā)明在一個優(yōu)選的實施方案中提供了通過增加鈣的攝取而誘導(dǎo)人或其它動物脂肪組織消耗的方法。在本發(fā)明的一個方面中，提供了乳制品形式的鈣，諸如牛奶、酸牛奶或干酪。在本發(fā)明的另一個方面中，提供了膳食添加劑形式的鈣，諸如碳酸鈣或維生素補充劑。在本發(fā)明的另一個方面中，對個體維持受限的熱量飲食。
本發(fā)明還提供了降低胞內(nèi)鈣濃度([Ca2+]i)、刺激脂解、抑制脂肪生成和增加白脂肪組織非偶聯(lián)蛋白2(UCP2)表達的方法。本發(fā)明還提供了增加個體體核溫度的方法(產(chǎn)熱)。這些方法中的每一種均通過增加由個體攝取的鈣量和任選地限制個體熱量攝取來實施。
本發(fā)明還提供了恢復(fù)婦女產(chǎn)后正常身體脂肪比例的新型和有利的方法。在一種這類實施方案中，所述的方法通過鑒定近期生小孩的個體并增加由該個體消耗的膳食鈣的量來實施。
本發(fā)明還提供了預(yù)防或減輕膳食初期后消耗的體重重新恢復(fù)的方法。該方法可以通過鑒定作為上述膳食結(jié)果的體重消耗的個體并增加由該個體消耗的膳食鈣量來實施。
本發(fā)明還提供了通過增加由個體消耗的膳食鈣的量來降低calcitrophic激素(1，25-(OH)2-D)水平的方法。
本發(fā)明還提供了通過增加由兒童消耗的鈣量來減輕兒童肥胖危害的方法。鈣的攝取例如可以通過增加兒童對乳制品或其它含有高鈣水平的產(chǎn)品的攝取來實現(xiàn)。
本發(fā)明還提供了減輕、緩解或治療肥胖的方法，該方法包括通過給予治療有效量的例如膳食鈣這樣的1，25-(OH)2-D拮抗劑而降低個體內(nèi)calcitrophic激素(1，25-(OH)2-D)水平。其它1，25-(OH)2-D拮抗劑包括1，25-(OH)2-D中和抗體、可溶性1，25-(OH)2-D受體、含有1，25-(OH)2-D受體的融合蛋白(例如與Ig重鏈或優(yōu)選靶向脂肪細胞的部分融合的1，25-(OH)2-D受體的可溶形式)、化合物和諸如碳酸鈣這樣含有鈣的化合物。
本發(fā)明還提供了減輕、治療或緩解個體肥胖的方法，該方法包括給予治療有效量的1，25-(OH)2-D受體拮抗劑的步驟。這類拮抗劑的實例包括阻斷該受體的配體結(jié)合位點的抗體、該受體的化合物拮抗劑、特異性結(jié)合1，25-(OH)2-D受體而拮抗該受體功能的1，25-(OH)2-D的類似物、同系物或異構(gòu)體，例如1-β，25-二羥基維生素D。
按照本發(fā)明對個體提供的鈣可以采用例如乳制品(例如牛奶、不含脂肪的乳粉、酸牛奶、干酪、酪農(nóng)干酪、冰淇淋或冷凍酸牛奶)、營養(yǎng)補充劑(諸如鈣強化的維生素和補充了鈣的液體)、補充了鈣的食品或其它高鈣食品(例如鮭魚、菜豆、豆腐、菠菜、蕪菁綠、散葉甘藍、嫩莖花椰菜、華夫餅干、薄烤餅或皮雜餅)的形式。
在一個優(yōu)選的實施方案中，對個體提供治療有效量的膳食鈣。治療有效量的膳食鈣是足以誘導(dǎo)哺乳動物減體重、預(yù)防體重增加和/或增加脂肪組織代謝性消耗的鈣量。
按照本領(lǐng)域中所公知的方法來制備包括1，25-(OH)2-D受體的融合蛋白。典型的融合蛋白包括按照Capan等的教導(dǎo)與Ig重鏈融合的1，25-(OH)2-D受體的可溶形式(美國專利US5,565,375和5,336,603，將這些文獻的全部內(nèi)容引入本文作為參考)。在其它實施方案中，例如使用酰化刺激蛋白(ASP)將至少一種1，25-(OH)2-D受體(Nenere等J.Bone Miner.Res.131353-59；Fleet等Nutr.Rev.5760-64)導(dǎo)入優(yōu)選靶向脂肪細胞的脂質(zhì)體(Kalant等Clin.Invest.Med.18(Supp.BB10)；Maslowska等Int.J.Obesity 22S108；Maslowska等“?；碳さ鞍?ASP)脂肪組織中的作用”-Progress in Obesity Research8 Ed.B.Gut-Grand和G.Ailhaud，John Libbey &Co.)。在其它實施方案中，可以使1，25-(OH)2-D受體的可溶形式與諸如ASP這樣的脂肪細胞靶向劑偶聯(lián)。1，25-(OH)2-D受體的可溶形式可以按照本領(lǐng)域中所公知的方法由維生素D受體的結(jié)合膜形式生產(chǎn)?？梢砸灾亟M方式或使用諸如由Pierce(Rockford，IL)銷售的化學(xué)交聯(lián)化合物來完成一種或多種可溶性1，25-(OH)2-D受體與一種或多種脂肪細胞靶向劑的偶聯(lián)。
術(shù)語“個體”包括來源于鳥類、哺乳動物或爬行動物的動物。得益于本公開方法的哺乳動物種類包括但不限于猿、黑猩猩、猩猩、人、猴；馴化動物(寵物)，諸如狗、貓、豚鼠、倉鼠、Vietnamese大肚豬、家兔和白鼬；馴化的農(nóng)場動物，諸如母牛、水牛、野牛、馬、驢、豬、綿羊和山羊；一般在動物園找到的外來動物，諸如熊、獅、虎、豹、大象、河馬、犀牛、長頸鹿、羚羊、懶猴、瞪羚、斑馬、wildebeests、場撥鼠、袋熊、袋鼠、負(fù)鼠、浣熊、小熊貓、大熊貓、袋狼、海豹、海獅和海象。爬行動物包括但不限于短吻鱷、鱷魚、海龜、龜、蛇、 蜥(iguanas)和/或其它蜥蜴。鳥類包括但不限于雞、火雞、鴿子、鵪鶉、鸚鵡、金剛鸚鵡、鴿子、幾內(nèi)亞母雞、小鸚鵡類、長尾小鸚鵡、火烈鳥、鷹、隼、獵鷹、神鷹、鴕鳥、孔雀、鴨子和天鵝。
上述各方法可以進一步包括限制個體的熱量攝取。另外，可以給所述個體提供含高水平鈣的膳食產(chǎn)品與膳食計劃。可以以定期或預(yù)定計劃為基礎(chǔ)或根據(jù)個體需要給個體提供所述的膳食產(chǎn)品。
本發(fā)明的方法可以進一步包括分析個體膳食攝取情況。這種分析可以通過分析由個體完成的有關(guān)個體膳食攝取情況的調(diào)查表或膳食記錄上記錄的個體消耗的食品來完成。記錄和調(diào)查表可以是電子文本或紙件形式。
可以通過親自詢問個體問題或在國際互聯(lián)網(wǎng)上調(diào)查來獲得膳食攝取信息。在本發(fā)明的該方面中，對個體提出有關(guān)膳食習(xí)慣和/或食品消耗方面的問題。這些問題可以在國際互聯(lián)網(wǎng)上傳輸。另一方面，可以在國際互聯(lián)網(wǎng)上給消費者傳送表格或膳食記錄表。在本發(fā)明的各方面中，可以通過國際互聯(lián)網(wǎng)使個體記錄的信息返回到網(wǎng)址?？梢酝ㄟ^經(jīng)國際互聯(lián)網(wǎng)接收來自個體的信息的計算機來分析膳食攝取情況。
可以在輸入涉及個體食品消耗情況的數(shù)據(jù)后由計算機來分析個體膳食攝取情況。將個體消耗的食品和量與含有食品營養(yǎng)價值的數(shù)據(jù)庫進行比較并給個體提供飲食的營養(yǎng)組成。在分析由個體攝取的食品營養(yǎng)組成后，提供個體消耗的鈣量?？梢詮谋容^消耗鈣量與發(fā)現(xiàn)使減體重最優(yōu)化或誘導(dǎo)減體重的鈣量的數(shù)據(jù)庫中提供有關(guān)個體消耗的鈣量增加以及膳食鈣來源的建議。
在某些情況中，可以不改變個體的熱量攝取且熱量攝取可以沒有限制。在其它情況中，需要減少個體的熱量攝取作為膳食計劃的部分。在一種實施方案中，個體的熱量攝取范圍基于性別。熱量攝取可以在約200-約2500kcal/天的范圍。在一個優(yōu)選的實施方案中，熱量攝取范圍約為300-2400kcal/天、優(yōu)選500-2200kcal/天、更優(yōu)選700-2000kcal/天、甚至更優(yōu)選900-1700kcal/天，且最優(yōu)選1100-1500kcal/天。
可以通過獲得以千克(kg)計的個體體重并將該值除以以米計的個體身高來計算體重/身高比。另一方面，可以通過將以磅(1bs)計的個體體重乘以703并將該值除以個體身高(以英寸計(in))的平方而獲得個體的體重/身高比。一般將這些比值稱作BMI。因此，BMI＝kg/m2或BMI＝(lbs.×703)/(in)2。
如果將BMI用作肥胖的量度，那么當(dāng)BMI值在25.0-29.9范圍時，認(rèn)為個體超重。將肥胖定義為BMI值大于或等于30.0。世界衛(wèi)生組織指定的BMI值如下25.0-29.9，I級肥胖(中度超重)；30.0-39.9，II級肥胖(嚴(yán)重超重)；和40.0或40.0以上，III級肥胖(超大型/病態(tài)肥胖)。使用體重表將肥胖分類為輕度(超重20-40％)、中度(超重41-100％)和重度(＞100％)超重。超過理想體重標(biāo)準(zhǔn)20％的個體被認(rèn)為是肥胖。將超過理想體重1-19.9％的個體分類為超重。
可以以電子形式或打印形式提供涉及維持正常體重的益處或任選的正常體重/身高比的信息、含有高水平鈣的膳食計劃和公開高鈣飲食益處的印刷品且可以將這些信息儲存在數(shù)據(jù)庫中。
本發(fā)明的另一個方面提供了通過提供含鈣產(chǎn)品促進良好健康的方法，其中對產(chǎn)品的規(guī)定附帶有關(guān)于鈣的消耗對控制肥胖的有益性的信息。所提供的含鈣產(chǎn)品可以是膳食產(chǎn)品，諸如；例如谷類食品、牛奶和其它乳制品、蔬菜和其它屬于天然高鈣或用鈣強化的食品。含鈣的產(chǎn)品也可以是例如丸粒或液體形式的膳食補充劑。
有關(guān)消耗鈣對控制肥胖的有益性的信息例如包括書面或口述的有關(guān)消耗鈣與減體重和/或預(yù)防體重增加的解釋。該信息以這樣一種方式出現(xiàn)，使得含鈣產(chǎn)品的潛在消費者和/或用戶會理解消耗含鈣產(chǎn)品可以使體重減輕或減少體重增加且因使用所述產(chǎn)品導(dǎo)致的減體重或體重增加減少直接的原因，至少部分原因是存在于所述產(chǎn)品中的鈣導(dǎo)致的。
按照本發(fā)明，有關(guān)含鈣產(chǎn)品控制肥胖的有益性的信息可以直接伴隨該產(chǎn)品。因此，例如可以將所述信息打印在谷類食品盒、牛奶容器、干酪包裝或冰淇淋紙版盒上。還可以通過較廣泛的通訊通道發(fā)布該信息，包括例如報紙、雜志、直接郵寄、廣播、電視、國際互聯(lián)網(wǎng)和廣告牌。其它發(fā)布通道包括語言通訊、分發(fā)小冊子、印刷載體、錄音磁帶、磁性載體、數(shù)字載體、視聽載體、發(fā)布廣告、電子郵件、盲文、電子載體、旗幟廣告(包括國際互聯(lián)網(wǎng)旗幟廣告和飛機牽引的旗幟)、光導(dǎo)纖維和激光展示。在一個優(yōu)選的實施方案中，由此發(fā)布的有關(guān)鈣對減體重的有益性的信息會鑒別為了接受鈣控制肥胖益處而攝取的含鈣的特定產(chǎn)品。例如，可以通過商品名來鑒別該特定產(chǎn)品。
在一個優(yōu)選的實施方案中，由含鈣的特定產(chǎn)品的提供者來傳達控制肥胖的益處。例如，所述的提供者可以是產(chǎn)品商品名的擁有者。有關(guān)鈣的控制肥胖益處的信息還可以描述含鈣的一般類產(chǎn)品的有益性。因此，例如，該信息可以描述含鈣的乳制品的控制肥胖益處。該信息例如可以通過商業(yè)協(xié)會來發(fā)布。類似地，該信息可以描述含鈣的膳食補充劑的控制肥胖益處。
本發(fā)明提供的控制肥胖信息可以帶有或不帶有涉及其它健康益處的信息，這些益處可能是鈣或可能是含鈣產(chǎn)品中的其它成分所產(chǎn)生的。因此，控制肥胖信息可以附帶有涉及鈣對骨質(zhì)疏松癥的有益性的信息。
在一個特定的實施方案中，有關(guān)鈣控制肥胖的有益性的信息可以通過在銷售含鈣產(chǎn)品或一類含鈣產(chǎn)品中有金融股份的商業(yè)實體來發(fā)布。例如，一般可以是給特定患者提供有關(guān)高鈣飲食的醫(yī)療建議的醫(yī)生，但不能涉及產(chǎn)品的特定商品名。一般還包括描述評價鈣的控制肥胖益處的研究的科學(xué)文章。
本發(fā)明還提供了用于刺激脂肪組織代謝性消耗的制品。這類制品一般包括食品和公開高鈣飲食控制肥胖益處的印刷材料。在本發(fā)明的一個方面中，所述的印刷材料可以是小冊子、包裝說明書的形式或作為包裝部分。在本發(fā)明的另一個方面中，所述的信息可以壓印或印刷在食品上。由此提供的信息可以包括食品中包含的鈣的量、以代謝方式輔助脂肪組織消耗所必不可少的推薦的鈣攝取水平、推薦的BMI值或推薦的個體身高和體重。所述的食品可以是固體或液體。在本發(fā)明的一個方面中，將含有增加水平鈣的液體制成治療肥胖或刺激脂肪組織代謝性消耗的膳食補充劑。在本發(fā)明的該方面中，可以給所述的液體以顏色代碼以標(biāo)注其中含有的鈣量。通過實例將食品的著色添加劑導(dǎo)入液體以指示其中含有的鈣量。綠色液體可以含有100mg鈣/份食品，黃色液體可以含有200mg鈣/份食品，而品紅色液體可以含有500mg鈣/份食品。
實施例1-膳食鈣對肥胖的調(diào)節(jié)材料和方法人脂肪細胞的分離和培養(yǎng)從患有未知代謝性疾病病史的進行腹部整形手術(shù)的患者體內(nèi)獲得人皮下脂肪組織。通過洗滌、切碎、膠原酶消化和如上所述的過濾來分離脂肪細胞并將其在補充了1％胎牛血清、青霉素(100IU/ml)、鏈霉素(100μg/ml)和慶大霉素(50μg/ml)的Dulbecco改進的Eagle培養(yǎng)基中培養(yǎng)。將細胞培養(yǎng)成混懸液并保持在培養(yǎng)基上部的薄層中，每天改變培養(yǎng)基。在分離后約72小時研究細胞并在研究前進行血清饑餓。
動物和飲食為了評價膳食鈣在調(diào)節(jié)體內(nèi)肥胖中的作用，研究在aP2啟動子控制下脂肪細胞中特異性表達agouti的轉(zhuǎn)基因小鼠。這些動物表現(xiàn)出正常的勒帕茄堿表達模式和類似于在人體中發(fā)現(xiàn)的活力且表現(xiàn)出agouti表達的人體模式(脂肪細胞特異性)。這些小鼠用于飲食誘導(dǎo)的肥胖模型，即它們在使用標(biāo)準(zhǔn)AIN-93G飲食時并不是肥胖型的，但可以轉(zhuǎn)變成作為對因給予胰島素或高蔗糖飲食誘發(fā)的血胰島素過多癥的反應(yīng)的肥胖。對來自該群集的雄性aP2-agouti轉(zhuǎn)基因動物在6周齡時給予含有亞最適量鈣(0.4％)、作為單一碳水化合物來源的蔗糖和能量增加至25％的含豬脂的脂肪的改進的AIN-93G飲食。如下將它們隨機分成4組。對基礎(chǔ)組持續(xù)給予不加改進的這種飲食；高鈣組接受補充了CaCO3的基礎(chǔ)飲食以使膳食鈣增加3倍而達到1.2％；中鈣乳制品飲食，其中25％的蛋白質(zhì)被不含脂肪的乳粉所取代且膳食鈣增加至1.2％；和50％蛋白質(zhì)被不含脂肪的乳粉取代的高鈣乳制品組，鈣增加至2.4％。每天測定食品攝取和溢出物的量且每周給動物稱重。在6周飼喂期結(jié)束時，在異氟烷麻醉條件下通過放血處死動物并通過心臟穿刺采集血液用于葡萄糖和胰島素測定。解剖脂墊(fat pad)(附睪、腎囊、腹部和肩胛下)、立即稱重、將其冷凍在液氮中并儲存在-80℃下。測定腹部脂肪中脂肪酸合酶的活性和mRNA水平。
體核溫度將體核溫度用作測定良好能量轉(zhuǎn)化成體重功效方面上的任何降低是否附帶有產(chǎn)熱增加的間接代謝指標(biāo)。通過溫差電偶(Columbus Instruments，Columbus，OH)測定溫度。將恒定距離(1.8cm)的探針插入每只小鼠的直腸，在穩(wěn)定后(10s)，每隔5s記錄一次溫度，持續(xù)30s。在上午8:00-9:00進行所有的溫度測定。
胞內(nèi)鈣(人脂肪細胞)如上所述以熒光測定法測定胞內(nèi)Ca2+。在37℃下和黑暗中用加載有fura-2-乙酰氧基甲基酯(10μM)的HEPES緩沖鹽溶液將細胞洗滌45分鐘，同時持續(xù)進行振搖。然后將細胞沖洗3次、重新懸浮并使用雙激發(fā)(340和380nm)/單發(fā)射(510nm)熒光測定法測定胞內(nèi)Ca2+。在建立穩(wěn)定的基線后，測定對1，25-(OH)2-D或甲狀旁腺激素(10pM-100nm)或其相應(yīng)載體的響應(yīng)。將毛地黃皂苷(25μM)和Tris/EGTA(100mM，pH8.7)用于計算最終胞內(nèi)Ca2+的校準(zhǔn)。
脂解在有或沒有毛喉素(1μM)存在的情況下將脂肪細胞培養(yǎng)4小時并測定釋放入培養(yǎng)基中的甘油以評價脂解情況。將甘油釋放數(shù)據(jù)對細胞蛋白進行校準(zhǔn)。
脂肪酸合酶活性和mRNA水平在動物死亡后立即將脂肪組織分離并通過測定NADPH的氧化率來測定胞質(zhì)提取物中的脂肪酸合酶活性。使用考馬斯藍染料對酶活性進行蛋白質(zhì)校正。
通過氯化銫密度梯度提取總RNA、對其進行電泳、進行RNA印跡分析并使用標(biāo)準(zhǔn)方法使其與脂肪酸合酶的放射性大鼠cDNA探針進行雜交。以光密度測定法對放射自顯影圖進行定量并剝離所有的印跡且用作為荷載對照的β-肌動蛋白重新進行探測。
統(tǒng)計學(xué)分析(體外和動物數(shù)據(jù))將全部數(shù)據(jù)表示為平均值±SD。通過一種單向方差分析(ANOVA)或t檢驗對數(shù)據(jù)評價統(tǒng)計學(xué)顯著性，這取決于進行比較的數(shù)量。通過ANOVA對帶有多重比較的所有數(shù)據(jù)組進行分析，隨后使用SPSS-PC的最小顯著性差異檢驗分離出明顯不同組的平均值(v.8.0)。
NHANES III分析為了測定動物觀察結(jié)果是否與確定膳食鈣在調(diào)節(jié)總體水平的身體組成上的作用相關(guān)，對國家健康和營養(yǎng)檢驗調(diào)查(NHANES III)數(shù)據(jù)組進行分析。對1988-1994年間進行的這種大規(guī)模典型調(diào)查產(chǎn)生了用于代表完整的美國2個月年齡以上非制度化公眾人口的復(fù)雜四步概率取樣圖。在這種數(shù)據(jù)分析中包括僅完成本研究的所有3個階段的成年人(面談、身體檢查和實驗室檢查)如果應(yīng)答者不能提供完整而有用的身體組成/人體測量數(shù)據(jù)(例如被截肢者和帶管型的個體)、使用胰島素或?qū)儆趹言谢蚪趹言谢蚰壳罢谶M行母乳喂養(yǎng)，那么從這種分析中排除他們。使用在身體檢查過程中采集的人體測量和生物電阻抗數(shù)據(jù)評價身體組成，其中使用來自Segal的回歸方程計算身體脂肪百分比。
通過多重邏輯回歸分析與使用SUDAAN的Roust變量估計法(Shah等，SUDAAN User’s Mannual，Release 7.0(1996))估計身體脂肪百分比的奇數(shù)比與相應(yīng)的5％置信區(qū)間。對所有參數(shù)的點估計值加權(quán)以反映出每一數(shù)值的人口分布；使用SUDAAN計算變量以考慮到復(fù)雜的取樣設(shè)計。對男性和女性分別進行分析并通過包括作為連續(xù)變量的模型中的年齡對年齡調(diào)整所有的奇數(shù)比。模型中包括的群體互變量是熱量攝取值、種族/人種(ethnicity)和活性水平。研究樣品的特征如表1和2中所示。
a將所有數(shù)據(jù)均表示為平均值±SEM。
a人群(平均值±SEM)。
結(jié)果附圖1表明1，25-(OH)2-D和甲狀旁腺激素(PTH)在人脂肪細胞初級培養(yǎng)物中刺激顯著而持久的胞內(nèi)Ca2+增加(P＜0.001就1，25-(OH)2-D而言，EC50～50pM；而就PTH而言，EC50～10nM)。1，25-(OH)2-D療法還導(dǎo)致毛喉素刺激的人脂肪細胞中的脂解得到顯著(83％)抑制(附圖2)。盡管PTH療法刺激胞內(nèi)Ca2+反應(yīng)，但它對脂解幾乎沒有發(fā)揮作用(數(shù)據(jù)未顯示)，其最大的可能是腺苷酸環(huán)化酶的附帶活化的結(jié)果。
使用高脂肪/高蔗糖基礎(chǔ)飲食治療aP2-轉(zhuǎn)基因agouti小鼠導(dǎo)致體重增加24％，高鈣與中鈣乳制品飲食使體重分別下降了26％和29％(P＜0.04)，且使用高鈣乳制品飲食進一步使體重下降了39％(P＜0.04；附圖3)。盡管在食品攝取方面沒有任何差異，但是這些差異確實發(fā)生。對間接代謝指標(biāo)，體核溫度的測定反映出了這些觀察結(jié)果，其中對所有三種高鈣飲食而言體核溫度均增加了～0.5℃(P＜0.03；附圖4)。這種增加與食品攝取方面缺乏差異聯(lián)系起來表明能量代謝效率從能量儲存向產(chǎn)熱方向移動。
在對由營養(yǎng)物和激素調(diào)節(jié)高度敏感的脂肪重新生成中的關(guān)鍵酶脂肪酸合酶的研究過程中，這種能量代謝上的移動是明顯的?；A(chǔ)飲食使脂肪酸合酶活性增加2.6倍且這種作用被所有三種高鈣飲食明顯弱化(P＜0.002；附圖5A)。這種飲食使脂肪細胞脂肪酸合酶mRNA相應(yīng)減少，其中使用高鈣飲食下降27％，而使用中等鈣和高鈣乳制品飲食下降51％(P＜0.01；附圖5B)。脂肪細胞以對脂肪酸合酶反應(yīng)相反的方式對膳食調(diào)控起反應(yīng)。基礎(chǔ)飲食導(dǎo)致脂解受到顯著(67％)抑制(P＜0.0001)；然而，高鈣飲食對脂解的刺激提高了3-5.2倍(P＜0.015；附圖5C)，其中高鈣乳制品飲食高于高鈣飲食。對6周膳食療法后脂墊質(zhì)量的評價進一步提供了對這些發(fā)現(xiàn)的支持。表3表明所有三種高鈣飲食均使附睪、腎周、腹部和肩胛下脂肪組織層的質(zhì)量下降了36％(P＜0.001)。所有三種飲食均使附睪和肩胛下脂墊質(zhì)量減少了～50％，而腹部脂墊顯示出在使用中鈣乳制品和高鈣乳制品飲食時的質(zhì)量減少高于使用高鈣飲食時的質(zhì)量減少(P＜0.001；表3)。
a數(shù)據(jù)表示為平均值±偏差。
b腹部、腎周、附睪和肩胛下脂墊的總和。
*與基礎(chǔ)飲食比較P＜0.001。
**與高鈣飲食比較P＜0.001。
對血糖與胰島素的連續(xù)測定證明了基礎(chǔ)高脂肪/高蔗糖/低鈣飲食的致糖尿病作用，其中禁食血糖從98±10mg/dl增加至130±11mg/dl(P＜0.02)和相應(yīng)的代償性血胰島素過多癥的程度。這些增加被高鈣和中鈣乳制品飲食所弱化且由高鈣乳制品預(yù)防(附圖6)。
表4中概括了NHANES III的數(shù)據(jù)分析。在控制能量攝取、活性水平、年齡、種族和人種(ethnicity)后，成年女性中身體脂肪的最高四分位數(shù)的奇數(shù)比從鈣攝取的第一個四分位數(shù)1.00分別明顯下降至第二、第三和第四個四分位數(shù)的0.75、0.40和0.16(多R2＝0.20；P＝0.0009)。類似地，男性的回歸模型顯示了鈣和乳制品攝取與身體脂肪之間的相反關(guān)系(多R2＝0.40；P＝0.0006)，不過，從該模型中沒有明顯觀察到鈣攝取的四分位數(shù)的相對危害(奇數(shù)比)上可比較的劑量反應(yīng)性下降。
a對模型控制種族/人種和活性水平，其中年齡和熱量攝取為連續(xù)的互變量。b圓括號內(nèi)的為95％置信區(qū)間。
實施例2-膳食鈣對脂肪細胞胞內(nèi)鈣、脂質(zhì)代謝和體重與脂肪減少的作用材料和方法動物和飲食將aP2-agouti轉(zhuǎn)基因(aP2-a)小鼠用作本研究中的動物模型。這些動物的特征如上所述(Mynatt等，1997)。這些轉(zhuǎn)基因小鼠在aP2啟動子控制下特異性表達脂肪組織中的正常agouti蛋白(Mynatt等，1997)，類似于脂肪細胞特異性的人agouti表達模式。這些小鼠用作研究膳食誘發(fā)的肥胖研究的動物模型，此時，它們在使用標(biāo)準(zhǔn)AIN 93-G飲食時并不肥胖，而在對因給予外源性胰島素(Mynatt等，1997)或高蔗糖飲食(zemel等，1999)誘發(fā)的血胰島素過多癥的反應(yīng)是轉(zhuǎn)變成肥胖。
將本研究分成兩個6周階段。在第一個階段中，對60只6周齡雄性aP2小鼠使用補充了亞最適量鈣(0.4％)、作為唯一碳水化合物來源的蔗糖和加入以將脂肪25％能量增加的豬脂的改變AIN 93-G飲食。為了評價這種低鈣/高脂肪/高蔗糖飲食在這些動物中誘發(fā)的肥胖，我們每隔5天監(jiān)測一次體重并對8只有代表性的小鼠實施安樂死以便在第一個6周基礎(chǔ)飲食喂養(yǎng)結(jié)束時測定脂墊質(zhì)量和脂肪細胞[Ca2+]i。在第二個6周階段中，將表現(xiàn)出飲食誘發(fā)的肥胖的剩余小鼠隨機分成5組。對一組隨意使用未加改變的相同低鈣(0.4％)飲食，而對其它4組如下維持能量限制(70％沒有限制)。對基礎(chǔ)限制組的小鼠使用具有Kcal限制的基礎(chǔ)低鈣(0.4％)飲食。高鈣能量限制組接受補充了增加至1.2％鈣的基礎(chǔ)飲食。給稱作中鈣乳制品和高鈣乳制品的另外2組飼喂改變的基礎(chǔ)飲食，其中25％或50％的蛋白質(zhì)被不含脂肪的乳粉取代，其中總膳食鈣分別增加至1.2％或2.4％。每天給予飲食且每隔5天監(jiān)測一次體重。在第二階段結(jié)束時，使用beuthanasia(含有苯妥英的濃戊巴比妥)對所有小鼠實施安樂死并通過心臟穿刺獲得血液以用于胰島素和葡萄糖測定。解剖脂墊(附睪、腎周、腹部和肩胛下)、立即稱重、將其冷凍在液氮中并儲存在-80℃下。測定腹部脂肪中脂肪酸合酶的活性和mRNA水平。
體核溫度將體核溫度用作測定膳食鈣是否調(diào)節(jié)與能量消耗的重要提供者即產(chǎn)熱增加相關(guān)的能量代謝的間接代謝指標(biāo)。每周通過溫差電偶(ColumbusInstruments，Columbus，OH)測定溫度(Kim等，1996)。將恒定距離(1.8cm)的探針插入每只小鼠的直腸。在穩(wěn)定后(10秒)，每隔5秒記錄一次溫度，持續(xù)30秒。在上午8:00-9:00進行所有的體核溫度測定。
小鼠脂肪細胞胞內(nèi)Ca2+([Ca2+]i)的測定如上所述并稍加改變由小鼠腹部貯存脂肪制備分離的小鼠脂肪細胞(Shi等，1999)。簡單地說，首先用Hank平衡鹽溶液將脂肪組織洗滌幾次、切成小片并在37℃下的振搖水浴中用0.8mg/ml I型膠原酶消化30分鐘。然后使脂肪細胞通過無菌500μm尼龍篩網(wǎng)過濾并在補充了1％胎牛血清(FBS)的Dulbecco改變的Eagle培養(yǎng)基(DMEM)中培養(yǎng)。將細胞在混懸液中培養(yǎng)并維持在培養(yǎng)基上部的薄層中2小時用于細胞回收。
使用fura-2雙波長熒光成象系統(tǒng)測定分離小鼠脂肪細胞中的[Ca2+]i。在進行[Ca2+]i測定前，將脂肪細胞在不含血清的培養(yǎng)基中預(yù)保溫2小時并用含有下列成分(按mmol/L計)的Hepes平衡鹽溶液沖洗NaCl 138、CaCl21.8、MgSO40.8、NaH2PO40.9、NaHCO34、葡萄糖5、谷氨酰胺6、Gepes 20和牛血清清蛋白1％。在37℃下的含5％CO2的黑暗培養(yǎng)箱中在相同緩沖液溶液中給脂肪細胞加載fura-2乙酰氧基甲基酯(AM)(10μmol/L)1小時。為了除去胞外染料，用HBSS將脂肪細胞沖洗3次且然后在室溫下再預(yù)保溫30分鐘以使胞質(zhì)fura-2 AM完全水解。將薄層脂肪細胞置于帶有玻璃蓋的35mm平皿(p35G-0-14-C，MatTek Corporation)中。在使用Cohu 4915 CCD照相機的Nikon TMS-F熒光倒置顯微鏡的載物臺上固定含有加載染料的細胞的平皿。任選地在340和380nm激發(fā)波長與520nm發(fā)射波長下捕捉熒光影象。使用如上所述的公式計算[Ca2+]i(Grynkiewicz等，1985)。
脂肪酸合酶(FAS)活性測定如上所述以分光光度法在小鼠脂肪組織的粗胞質(zhì)提取物中測定FAS活性(Jones等，1997)。在含有1mmol/L乙二胺四乙酸(EDTA)、1mmol/L二硫蘇糖醇(DTT)和100μmol/L苯甲基磺酰氯(PMSF)(pH7.4)的250mmol/L蔗糖溶液中勻化小鼠腹部脂墊。以18,500Xg將勻化物離心1小時并將infranatant用于測定NADPH的氧化率。
脂解測定在將小鼠處死后，立即解剖小鼠腎周脂肪組織并保溫4小時。如上所述使用一步酶熒光測定法測定釋放入培養(yǎng)基的甘油作為脂解的指示劑(Boobis等，1983)。
RNA印跡分析如上所述進行RNA印跡分析(Shi等，1999)。使用CsCl2密度離心法提取來自小鼠腹部脂肪組織的總RNA、在1％瓊脂糖凝膠中進行并轉(zhuǎn)至尼龍膜上(New England Nuclear，Boston，MA)。使該膜與未偶聯(lián)蛋白2(UCP2)或使用隨機引物法放射性標(biāo)記的FAS cDNA探針進行雜交。在室溫下通過用2XSSC/0.1％SDS將所述膜沖洗30分鐘并在55℃下用0.1X SSC/0.1％SDS沖洗45分鐘來除去未結(jié)合的探針。最后在-80℃下使該膜暴露在X光片上(NewEngland Nuclear，Boston，MA)。剝離所有膜并用作為加載對照的β-肌動蛋白重新探測。
統(tǒng)計學(xué)分析將所有數(shù)據(jù)表示為平均值±SE并通過使用SPSS(SPSS Inc，Chicago，IL)的一種單向方差分析(ANOVA)評價統(tǒng)計學(xué)顯著性。將p值＜0.05看作具有顯著性。
結(jié)果為了建立aP2-agouti轉(zhuǎn)基因(aP2-a)小鼠中飲食誘發(fā)的肥胖的動物模型，對小鼠使用低鈣(0.4％)/高脂肪/高蔗糖飲食6周。對aP2-a小鼠給予這種飲食使脂肪細胞[Ca2+]i增加2倍(128±18與267±15nM，p＜0.001，下組，附圖7)，其中相應(yīng)的體重增加27％(p＜0.001，上組，附圖7)且最終脂墊質(zhì)量增加2倍(p＜0.001，中間組，附圖7)，這一結(jié)果表明飲食誘發(fā)的脂肪細胞調(diào)節(jié)異常與aP2-a小鼠肥胖增加相關(guān)。
評價有利于熱量受限肥胖aP2-a小鼠減體重的膳食鈣的作用。對這些肥胖型aP2-a小鼠維持隨意的低鈣基礎(chǔ)飲食或Kcal受限(70％沒有限制)的補充或未補充乳制品或CaCO3作為鈣補充來源的飲食。附圖8說明包括高鈣飲食(來源于CaCO3的1.2％Ca2+)、中鈣乳制品飲食(來源于取代了25％蛋白質(zhì)的不含脂肪乳粉的1.2％Ca2+)和高鈣乳制品飲食(來源于取代了50％蛋白質(zhì)的不含脂肪乳粉的2.4％Ca2+)在內(nèi)的全部3種鈣飲食使脂肪細胞[Ca2+]i減少50％(p＜0.001，附圖8)，而來自維持Kcal受限的基礎(chǔ)低鈣飲食的小鼠的脂肪細胞中的[Ca2+]i保持與沒有限制的動物相同的升高水平。
就膳食鈣誘發(fā)的脂肪細胞[Ca2+]i下降是否有利于減體重和脂墊質(zhì)量降低而言進行檢驗。正如附圖8中所示，與沒有限制的組相比，能量限制導(dǎo)致體重下降11％(p＜0.001，附圖8)。然而，在高鈣、中等鈣和高鈣乳制品組中分別觀察到了19％、25％、29％的更為明顯的體重下降(與基礎(chǔ)能量受限組相比p＜0.01，附圖8)。與該結(jié)果一致的是，與沒有限制的基礎(chǔ)飲食組相比，能量限制導(dǎo)致脂墊質(zhì)量僅下降8％，而高鈣飲食導(dǎo)致脂墊質(zhì)量下降42％(p＜0.001，附圖8)，中等鈣和高鈣乳制品飲食分別進一步使脂墊質(zhì)量減少了60％和69％(與基礎(chǔ)能量受限組相比p＜0.01，附圖8)。
附圖9表明高鈣飲食使脂肪酸合酶(FAS)活性降低35％(與基礎(chǔ)能量受限組相比p＜0.05)，中等鈣和高鈣乳制品飲食分別進一步使之降低了63％和62％(p＜0.05)。類似地，三種高鈣飲食均導(dǎo)致脂肪細胞FAS mRNA相應(yīng)降低，使用高鈣、中鈣乳制品和高鈣乳制品飲食分別使脂肪細胞FAS mRNA減少了61％、72％和81％(與基礎(chǔ)能量受限組相比p＜0.05，附圖9)。膳食鈣增加導(dǎo)致脂解相應(yīng)增加。盡管基礎(chǔ)能量受限飲食不會影響脂肪細胞脂解，但是高鈣飲食使脂解受到77％的刺激(p＜0.05，附圖9)，中鈣乳制品和高鈣乳制品飲食組使脂解一步增加了2倍(與基礎(chǔ)能量受限組相比p＜0.05，附圖9)。與脂肪生成減少聯(lián)系在一起的脂解增加可以代表一種代謝狀態(tài)，其中能量代謝效率從能量儲存向能量消耗移動。
這種能量代謝上的移動進一步通過膳食鈣誘發(fā)的體核溫度升高來證實。全部三種高鈣飲食均對體核溫度具有刺激作用，其中高鈣、中鈣乳制品和高鈣乳制品飲食分別使體核溫度增加了0.48℃、0.57℃和0.67℃(p＜0.05)，而基礎(chǔ)能量受限飲食不會影響體核溫度。體核溫度升高的可能生理學(xué)基礎(chǔ)在于涉及產(chǎn)熱的非偶聯(lián)蛋白2(UCP2)的表達(fleury等，1997；Gimeno等，1997)在白脂肪組織中受到增量調(diào)節(jié)，其中使用所有3種高鈣飲食均增加80％(p＜0.05，附圖10)。這一結(jié)果證明膳食鈣還可以調(diào)節(jié)與產(chǎn)熱相關(guān)的能量代謝。因此，在使用高鈣飲食時，與產(chǎn)熱增加聯(lián)系在一起的對脂解的增量調(diào)節(jié)和對脂肪生成的減量調(diào)節(jié)組合可以用于使能量代謝從能量儲存向能量消耗移動。
基礎(chǔ)低鈣飲食產(chǎn)生了血胰島素過多癥作用，其中血漿胰島素水平增加了2倍(p＜0.001，附圖11)。維持隨意這種基礎(chǔ)飲食的小鼠表現(xiàn)出持續(xù)的血胰島素過多癥水平，而能量限制本身將血漿胰島素減少了約50％。高鈣飲食不會進一步明顯影響胰島素水平，不過，存在趨向于進一步降低的非顯著性傾向(附圖11)。
實施例3-給予高鈣飲食的方法本發(fā)明提供了用于診斷、治療和/或監(jiān)測肥胖的方法。本發(fā)明中的一種方法包括下列步驟a.測個體體重并任選地測個體的身高；b.將個體的體重或任選地個體體重/身高比與建立的基準(zhǔn)進行比較；c.任選地對個體肥胖進行分類；d.任選地給所述個體提供與有益于維持正常體重或正常體重/身高比相關(guān)的信息；和e.為所述個體提供膳食計劃，該計劃包含高水平的鈣和任選的公開有高鈣飲食對控制肥胖有益的印刷品。
本發(fā)明還提供了計算機執(zhí)行的診斷、治療和/或監(jiān)測肥胖的方法。本發(fā)明該實施方案的方法可以包括下列步驟a.測個體體重并任選地測個體的身高且將這些數(shù)據(jù)輸入計算機系統(tǒng)；b.任選地計算所述個體的體重/身高比；c.將個體的體重或任選地個體體重/身高比與建立的包含在計算機采用的體重和/或體重/身高比數(shù)據(jù)庫中的基準(zhǔn)進行比較；d.任選地對個體肥胖進行分類；e.任選地給所述個體提供與有益于維持正常體重或任選的正常體重/身高比相關(guān)的信息；和f.為所述個體提供膳食計劃，該計劃包含高水平的鈣和任選的公開有高鈣飲食對控制肥胖有益的印刷品；g.任選地監(jiān)測所述個體的進展情況。
本發(fā)明還提供了計算機執(zhí)行的在通訊網(wǎng)絡(luò)上診斷、治療和/或監(jiān)測肥胖的方法，本發(fā)明該實施方案的方法可以包括下列步驟a.根據(jù)網(wǎng)頁上輸入的數(shù)據(jù)從個體中獲得體重和任選的身高數(shù)據(jù)；b.任選地在與通訊國際互聯(lián)網(wǎng)連接的計算機中計算所述個體的體重/身高比；c.降個體的體重或任選地個體體重/身高比與建立的包含在所述計算機采用的體重和/或體重/身高比數(shù)據(jù)庫中的基準(zhǔn)進行比較；d.任選地對個體肥胖進行分類；e.任選地給所述個體提供與有益于維持正常體重或任選的正常體重/身高比相關(guān)的信息；和f.為所述個體提供膳食計劃，該計劃包含高水平的鈣和任選的有關(guān)高鈣飲食對控制肥胖有益的信息。
該方法可以進一步提供所述個體輸入的體重和身高數(shù)值是正確的所需驗證方法。該方法還可以提供肥胖的分類、涉及維持正常體重或任選的正常體重/身高比的有益的信息，從而僅在所述個體需要時為其提供包含高水平鈣的膳食計劃和/或有關(guān)高鈣飲食有益的信息。所述的通訊網(wǎng)絡(luò)可以是國際互聯(lián)網(wǎng)、局域網(wǎng)、LAN、WAN、實際的個人網(wǎng)絡(luò)或電連接的兩臺或多臺計算機。
應(yīng)理解本文所述的實施例和實施方案僅用于解釋本發(fā)明的目的且可以提示本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)這些內(nèi)容進行各種修改或改變且這些修改或改變均包括在本說明書和待批權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.鈣或鈣強化的食品或液體在制備用于使個體產(chǎn)生選自下列的保健效果減輕體重、防止體重增加，和/或增加脂肪組織代謝性消耗的含鈣產(chǎn)品中的應(yīng)用。
2.權(quán)利要求1的應(yīng)用，其中所述個體為兒童；產(chǎn)后婦女；膳食初期后已經(jīng)減輕體重的個體；寵物或農(nóng)畜；或人類。
3.權(quán)利要求1的應(yīng)用，其還包括提供所述的個體以下信息，消耗膳食鈣和/或奶制品與選自下列一種或多種的保健益處有關(guān)減輕體重和/或減少體重增加和/或減少脂肪和/或減少脂肪增加和/或脂肪組織代謝性消耗。
4.權(quán)利要求1-3任一項所述的應(yīng)用，其中所述的個體是兒童，并且該應(yīng)用包括降低肥胖的風(fēng)險和/或控制體重。
5.權(quán)利要求1-3任一項所述的應(yīng)用，其中所述含鈣產(chǎn)品通過增加由該個體消耗的膳食鈣的量來恢復(fù)婦女產(chǎn)后正常身體脂肪比例。
6.權(quán)利要求1-3任一項所述的應(yīng)用，其中該個體初期膳食后已經(jīng)減輕體重，并且該應(yīng)用包括通過增加由該個體消耗的膳食鈣的量預(yù)防或減輕膳食初期后消耗的體重重新恢復(fù)。
7.權(quán)利要求1-3任一項所述的應(yīng)用，其中所述動物是狗或貓。
8.上述任意一項權(quán)利要求的應(yīng)用，其中所述的保健效果進一步包括降低與體重過重和/或身體脂肪過多相關(guān)的健康問題，該健康問題選自冠狀動脈疾病、中風(fēng)、糖尿病、骨關(guān)節(jié)炎、韌帶損傷、會陰皮炎、糖尿病、心肌病和泌尿外科綜合征。
9.權(quán)利要求8所述的應(yīng)用，包括降低血清胰島素水平。
10.權(quán)利要求1-3任一項的應(yīng)用，進一步包括確定個體膳食鈣的消耗，其中所述的個體是人類，并且(1)如果消耗的膳食鈣的量低于1000mg/天，增加膳食鈣的消耗；(2)如果消耗的膳食鈣的量至少約1000mg/天，維持膳食鈣的消耗。
11.權(quán)利要求1-3任一項的應(yīng)用，其中所述的個體是人類，并且在給予足夠量的含鈣產(chǎn)品之前，個體消耗的膳食鈣的量低于400mg/天。
12.權(quán)利要求1-3任一項的應(yīng)用，其中所述的個體是人類，該方法進一步包括提供給個體關(guān)于消耗含鈣產(chǎn)品能減輕體重或減少體重增加的信息。
13.權(quán)利要求1-3任一項的應(yīng)用，其中所述的個體是人類，并且在給予足夠量的含鈣產(chǎn)品之前，個體消耗的膳食鈣的量低于773mg/天。
14.權(quán)利要求1-3任一項的應(yīng)用，其中所述的個體是人類，并且每天給予的鈣的量至少約773mg/天、1000mg/天、或1346mg/天。
15.權(quán)利要求1-3任一項的應(yīng)用，其中所述的個體維持受限的熱量飲食。
16.權(quán)利要求1-3任一項的應(yīng)用，其中所述的鈣包含于奶制品中。
17.權(quán)利要求1-3任一項的應(yīng)用，其中所述的含有效量鈣的奶制品的量為至少約57份/月。
18權(quán)利要求1-3任一項的應(yīng)用，其中鈣消耗能引起代謝改變，該代謝改變選自降低胞內(nèi)鈣濃度([Ca2+]i)、刺激脂解、抑制脂肪生成、增加白脂肪組織非偶聯(lián)蛋白2(UCP2)表達、降低血清胰島素水平、產(chǎn)熱或降低calcitrophic激素水平。
19.權(quán)利要求1-3任一項的應(yīng)用，其中所述的鈣包含在牛奶、酸奶和/或干酪中。
20.權(quán)利要求1-3任一項的應(yīng)用，其中所述的鈣包含在膳食添加劑、補充了鈣的食品或其它高鈣食品中。
21.權(quán)利要求1-3任一項的應(yīng)用，其中所述的鈣包含在補充了鈣的液體中。
22.權(quán)利要求1-3任一項的應(yīng)用，其中所述的保健效果包括治療、減少或減輕肥胖。
23.calcitrophic激素(1，25-(OH)2-D)活性的拮抗劑在制備用于減輕體重，防止體重增加和/或增加脂肪組織代謝性消耗的產(chǎn)品中的應(yīng)用。
24.權(quán)利要求23所述的應(yīng)用，其中所述個體為兒童；產(chǎn)后婦女；膳食初期后已經(jīng)減輕體重的個體；寵物或農(nóng)畜；或人類。
25.權(quán)利要求23所述的應(yīng)用，其中所述的拮抗劑為1，25-(OH)2-D受體拮抗劑。
26.權(quán)利要求24所述的應(yīng)用，其中所述的拮抗劑包括1，25-(OH)2-D受體拮抗劑，選自結(jié)合所述1，25-(OH)2-D受體的抗體和結(jié)合所述1，25-(OH)2-D受體的化合物。
27.權(quán)利要求24所述的應(yīng)用，其中所述的拮抗劑是結(jié)合所述1，25-(OH)2-D受體的1，25-(0H)2-D的類似物、同系物或異構(gòu)體，其拮抗該受體功能。
28.權(quán)利要求24所述的應(yīng)用，其中所述的拮抗劑是1-β，25，二羥基維生素D。
29.權(quán)利要求24所述的的應(yīng)用，其中所述的拮抗劑為1，25-(OH)2-D拮抗劑。
30.權(quán)利要求29所述的的應(yīng)用，其中所述的拮抗劑選自結(jié)合所述(1，25-(OH)2-D)的抗體、結(jié)合該(1，25-(OH)2-D)的化合物、一種或多種可溶性(1，25-(OH)2-D)受體、1，25-(OH)2-D中和抗體；可溶性1，25-(OH)2-D受體、含有1，25-(OH)2-D受體的融合蛋白。
31.權(quán)利要求23至30任意一項的應(yīng)用，其中所述給予拮抗劑降低個體脂肪細胞calcitrophic激素的水平。
32.權(quán)利要求23至30任意一項的應(yīng)用，其中所述被阻斷的脂肪細胞calcitrophic激素活性選自下列的一種或多種抑制脂解、刺激脂肪生成、增加肥胖、刺激甘油三酯積聚、增加胞內(nèi)鈣濃度([Ca2+]i)、抑制脂肪組織非偶聯(lián)蛋白2(UCP2)表達和/或刺激脂肪酸合酶(FAS)活性。
33.權(quán)利要求23至30任意一項的應(yīng)用，其中所述拮抗劑抑制肥胖、抑制甘油三酯積聚、降低胞內(nèi)鈣濃度([Ca2+]i)、增加脂肪組織非偶聯(lián)蛋白2(UCP2)表達，提高體核溫度、加速維持受限熱量飲食的個體的體重減輕和脂肪量下降、和/或預(yù)防刺激脂肪酸合酶(FAS)活性。
全文摘要
本發(fā)明提供了通過提供高鈣飲食誘導(dǎo)脂肪組織消耗的方法。本發(fā)明在一個方面中提供了乳制品形式的鈣。本發(fā)明在另一個方面中提供了諸如碳酸鈣這樣維生素補充劑的膳食添加劑形式的鈣。本發(fā)明還提供了抑制個體內(nèi)[Ca
文檔編號A23L1/304GK1981621SQ20061013180
公開日2007年6月20日 申請日期2001年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月1日
發(fā)明者邁克爾·B·澤梅爾, 石航, 葆拉·卡尼 申請人:田納西大學(xué)研究基金會