包含α-羟基异己酸的营养组合物
阅读：822发布：2024-02-15
专利汇可以提供包含α-羟基异己酸的营养组合物专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供了用于最大化肌肉 蛋白质 合成、同时最小化肌肉蛋白质分解代谢的营养组合物及其使用方法。以这种方式，所述营养组合物可用于保持瘦体重，这有助于避免独立性和功能性的损失以及改善 生活 质量 (尤其是在处于肌少症和脆弱的 风 险中的中老年人中)。所述营养组合物包含α-羟基异己酸，并且可以包含其它功能性成分，例如、但不限于 乳清 蛋白质(包括乳清蛋白质胶束)、 益生元 纤维 、L-肉 碱 、核苷酸和 氨 基酸。本发明还提供了将这类营养产品施用于需要其的个体的方法。，下面是包含α-羟基异己酸的营养组合物专利的具体信息内容。
1.营养组合物，其包含有效量的α-羟基异己酸，用于：
i)在需要刺激肌肉蛋白质合成的个体中刺激肌肉蛋白质合成，或
ii)在需要最小化肌肉蛋白质的分解代谢的个体中最小化肌肉蛋白质的分解代谢，或iii)在需要保持瘦体重的个体中保持瘦体重，或
iv)在需要减少去负荷诱导的骨丢失的个体中减少去负荷诱导的骨丢失，或
v)在需要减弱骨骼肌萎缩的个体中减弱骨骼肌萎缩，或
vi)在需要缓解高尿毒症负荷的个体中缓解高尿毒症负荷。
2.根据权利要求1所述的营养组合物，其中所述个体选自中老年人、具有医学病症的那些个体和其组合。
3.根据权利要求2所述的营养组合物，其中所述中老年人包括因肌少症、脆弱而处于残疾风险中的那些中老年人。
4.根据权利要求1－3中任意一项所述的营养组合物，其中所述营养组合物被施用于所述个体，以便为该个体提供约150mg－约2.5gα-羟基异己酸/天、优选约1.5gα-羟基异己酸/天。
5.根据权利要求1－3中任意一项所述的营养组合物，其中所述营养组合物被施用于所述个体，以便为该个体提供约0.15g－约10gα-羟基异己酸/天、优选约2g－10gα-羟基异己酸/天、更优选约0.5g－约5gα-羟基异己酸/天。
6.根据权利要求1－3中任意一项所述的营养组合物，其中所述营养组合物被施用于所述个体，以便为该个体提供约150mg－约2.5gα-羟基异己酸/天、优选约1.5gα-羟基异己酸/天。
7.根据权利要求1－6中任意一项所述的营养组合物，其进一步包含ω-3脂肪酸来源，其中所述的ω-3脂肪酸来源选自鱼油、磷虾、含有ω-3脂肪酸的植物来源、亚麻子、核桃、藻和其组合。
8.根据权利要求7所述的营养组合物，其中所述的ω-3脂肪酸选自α-亚麻酸
(“ALA”)、二十二碳六烯酸(“DHA”)、十八碳四烯酸(SDA)和其组合。
9.根据权利要求7或8所述的营养组合物，其中所述的ω-3脂肪酸以约0.25g－
5.0g/天、优选约1.0－3.0g/天的量被提供。
10.根据以上权利要求中任意一项所述的营养组合物，其进一步包含选自以下的植物营养素：类黄烷、同源酚化合物、多酚化合物、类萜、生物碱、含硫化合物和其组合。
11.根据权利要求10所述的营养组合物，其中所述的植物营养素选自类胡萝卜素、植物甾醇、栎精、姜黄素、柠檬苦素和其组合。
12.根据以上权利要求中任意一项所述的营养组合物，其进一步包含蛋白质来源。
13.根据权利要求12所述的营养组合物，其中所述的蛋白质来源为营养组合物提供至少10g高质量蛋白质。
14.根据权利要求12所述的营养组合物，其中所述的蛋白质来源为个体提供至少10g高质量蛋白质/天。
15.根据权利要求12－14中任意一项所述的营养组合物，其中所述的蛋白质来源选自基于乳制品的蛋白质、基于植物的蛋白质、基于动物的蛋白质、人造蛋白和其组合。
16.根据权利要求15所述的营养组合物，其中所述的基于乳制品的蛋白质选自酪蛋白、胶束酪蛋白、酪蛋白酸盐、酪蛋白水解物、乳清、乳清蛋白质胶束、乳清水解物、乳清浓缩物、乳清分离物、乳蛋白质浓缩物、乳蛋白质分离物和其组合。
17.根据权利要求15所述的营养组合物，其中所述的基于植物的蛋白质选自大豆蛋白质、豌豆蛋白质、卡诺拉蛋白质、小麦和分级分离小麦蛋白质、玉米蛋白质、玉米醇溶蛋白、稻蛋白质、燕麦蛋白质、马铃薯蛋白质、花生蛋白质、青豆粉、菜豆粉、螺旋藻、源自蔬菜、豆、荞麦、扁豆、豆类植物的蛋白质、单细胞蛋白质和其组合。
18.根据以上权利要求中任意一项所述的营养组合物，其进一步包含选自以下的益生元：阿拉伯胶、α葡聚糖、阿拉伯半乳聚糖、β葡聚糖、右旋糖苷、低聚果糖、岩藻糖基乳糖、低聚半乳糖、半乳甘露聚糖、低聚龙胆糖、低聚葡萄糖、瓜尔胶、菊粉、低聚异麦芽糖、乳糖新四糖、低聚乳果糖、乳果糖、果聚糖、麦芽糖糊精、乳低聚糖、部分水解的瓜尔胶、果胶低聚糖、抗性淀粉、回生淀粉、唾液低聚糖、唾液酸乳糖、大豆低聚糖、糖醇、低聚木糖、它们的水解物、和其组合。
19.根据以上权利要求中任意一项所述的营养组合物，其进一步包含选自以下的益生菌：气球菌属、曲霉属、拟杆菌属、双歧杆菌属、假丝酵母属、梭菌属、德巴利酵母属、肠球菌属、梭杆菌属、乳杆菌属、乳球菌属、明串珠菌属、蜜蜂球菌属、微球菌属、毛霉属、酒球菌属、片球菌属、青霉属、消化链球菌属、毕赤酵母属、丙酸杆菌属、假链状菌属、根霉属、酵母属、葡萄球菌属、链球菌属、球拟酵母属、魏斯氏菌属、非复制性微生物和其组合。
20.根据以上权利要求中任意一项所述的营养组合物，其进一步包含选自以下的氨基酸：丙氨酸、精氨酸、天冬酰胺、天冬氨酸、瓜氨酸、半胱氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、组氨酸、羟脯氨酸、羟丝氨酸、羟酪氨酸、羟赖氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、甲硫氨酸、苯基丙氨酸、脯氨酸、丝氨酸、牛磺酸、苏氨酸、色氨酸、酪氨酸、缬氨酸和其组合。
21.根据权利要求20所述的营养组合物，其中所述的氨基酸是选自以下的支链氨基酸：异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸和其组合。
22.根据以上权利要求中任意一项所述的营养组合物，其进一步包含选自以下的抗氧化剂：虾青素、类胡萝卜素、辅酶Q10(“CoQ10”)、类黄酮、谷胱甘肽、Goji(枸杞属)、橙皮苷、lactowolfberry、木酚素、叶黄素、番茄红素、多酚、硒、维生素A、维生素C、维生素E、玉米黄质和其组合。
23.根据以上权利要求中任意一项所述的营养组合物，其进一步包含选自以下的维生素：维生素A、维生素B1(硫胺)、维生素B2(核黄素)、维生素B3(烟酸或烟酰胺)、维生素B5(泛酸)、维生素B6(吡多素、吡哆醛、或吡哆胺、或吡多素盐酸盐)、维生素B7(生物素)、维生素B9(叶酸)和维生素B12(各种钴胺；通常是维生素补充剂中的氰钴胺)、维生素C、维生素D、维生素E、维生素K、K1和K2(即，MK-4、MK-7)、叶酸、生物素、胆碱和其组合。
24.根据以上权利要求中任意一项所述的营养组合物，其进一步包含选自以下的矿物质：硼、钙、铬、铜、碘、铁、镁、锰、钼、镍、磷、钾、硒、硅、锡、钒、锌和其组合。
25.根据以上权利要求中任意一项所述的营养组合物，其进一步包含L-肉碱。
26.根据以上权利要求中任意一项所述的营养组合物，其中所述营养组合物进一步包含至少一种核苷酸，所述核苷酸选自脱氧核糖核酸(“DNA”)的亚基、核糖核酸(“RNA”)的亚基、DNA和RNA的聚合形式、酵母RNA和其组合。
27.根据权利要求26所述的营养组合物，其中所述的至少一种核苷酸是外源性核苷酸。
28.根据权利要求26或27所述的营养组合物，其中所述的核苷酸以约0.5g－3g/天的量被提供。
29.根据以上权利要求中任意一项所述的营养组合物，其中所述营养组合物是选自以下的形式：片剂、胶囊剂、液体、咀嚼剂、软凝胶剂、小药囊、散剂、糖浆、液体混悬剂、乳剂、溶液和其组合。
30.根据权利要求29所述的营养组合物，其中所述营养组合物是散剂的形式。
31.根据以上权利要求中任意一项所述的营养组合物，其中所述营养组合物是口服营养补充剂或者是管饲物。
32.根据以上权利要求中任意一项所述的营养组合物，其中所述营养组合物是完全营养物来源或者是不完全营养物来源。
33.用于在需要刺激肌肉蛋白质合成的个体中刺激肌肉蛋白质合成的方法，该方法包括以下步骤：
给所述个体施用包含有效量的α-羟基异己酸的营养组合物。
34.用于在需要最小化肌肉蛋白质的分解代谢的个体中最小化肌肉蛋白质的分解代谢的方法，该方法包括以下步骤：
给所述个体施用包含有效量的α-羟基异己酸的营养组合物。
35.用于在需要保持瘦体重的个体中保持瘦体重的方法，该方法包括以下步骤：
给所述个体施用包含有效量的α-羟基异己酸的营养组合物。
36.用于在需要减少去负荷诱导的骨丢失的个体中减少去负荷诱导的骨丢失的方法，该方法包括以下步骤：
给所述个体施用包含有效量的α-羟基异己酸的营养组合物。
37.用于在需要减弱骨骼肌萎缩的个体中减弱骨骼肌萎缩的方法，该方法包括以下步骤：
给所述个体施用包含有效量的α-羟基异己酸的营养组合物。
38.用于在需要缓解高尿毒症负荷的个体中缓解高尿毒症负荷的方法，该方法包括以下步骤：
给所述个体施用包含有效量的α-羟基异己酸的营养组合物。
39.根据权利要求34－38中任意一项所述的方法，其中所述营养组合物是权利要求
2－32所述的营养组合物。
包含α-羟基异己酸的营养组合物
[0001] 背景
[0002] 概括而言，本公开物涉及健康和营养。更具体而言，本公开物涉及具有α-羟基异己酸和其衍生物的营养组合物及其使用方法。
[0003] 目前市场上存在许多类型的营养组合物。基于营养组合物的具体成分，营养组合物可针对某些消费者类型，例如年轻人、中老年人(elderly)、运动员等。例如，具有某些疾患的中老年人和个体可能常常经历瘦体重减少，这至少部分归因于肌肉蛋白质合成减少(例如肌少症(sarconpenia))、疾患造成的摄入减少或需求增加或者存在炎症。瘦体重减少可导致代谢稳定性(葡萄糖耐量、胰岛素敏感度)、独立性、功能性和生活质量的损失以及认知能力的下降。因此这些个体将显著受益于施用旨在最大化肌肉组织的合成代谢和最小化肌肉组织的分解代谢的饮食。所述饮食还可通过向营养组合物中合并入不同类型的功能性化合物(其提供不同类型的生理学优势)为个体提供另外的益处。
[0004] 因此，营养支持的一个目标是为需要改善的肌肉性能和/或维持瘦体重和肌肉强度/力量的个体提供营养组合物，该营养组合物在所述方面提供生理学益处。
[0005] 概述
[0006] 本公开物涉及具有α-羟基异己酸的营养组合物及其使用方法。在一个实施方案中，所述营养组合物包括有效量的α-羟基异己酸。在另一个实施方案中，所述营养组合物包含有效量的α-羟基异己酸和有效量的瓜氨酸。在又一个实施方案中，所述营养组合物包含有效量的α-羟基异己酸和有效量的α-酮戊二酸。在又一个实施方案中，所述营养组合物包含有效量的α-羟基异己酸和二十碳五烯酸。
[0007] 在一个实施方案中，α-羟基异己酸以约0.15g－约10g、优选约2g－约10g的量存在。α-羟基异己酸也可以以约0.5g－约5g、更优选约2g－5g、最优选约1.5g的量存在。
[0008] 在一个实施方案中，所述营养组合物包含ω-3脂肪酸来源，其中所述ω-3脂肪酸来源选自鱼油、磷虾、含有ω-3脂肪酸的植物来源、亚麻子、卡诺拉(canola)油、核桃、藻或其组合。ω-3脂肪酸选自α-亚麻酸(“ALA”)、十八碳四烯酸(SDA)、二十二碳六烯酸(“DHA”)、二十碳五烯酸(“EPA”)或其组合。
[0009] 在一个实施方案中，所述营养组合物包含至少一种核苷酸，所述核苷酸选自脱氧核糖核酸(“DNA”)的亚基、核糖核酸(“RNA”)的亚基、DNA和RNA的聚合形式、酵母RNA或其组合。所述的至少一种核苷酸可以是外源性核苷酸。核苷酸可以以约0.5g－3g/天的量被提供。
[0010] 在一个实施方案中，所述营养组合物包含选自以下的植物营养素(phytonutrient)：类黄烷(flavanoid)、同源酚化合物(allied phenolic compound)、多酚化合物、类萜、生物碱、含硫化合物或其组合。植物营养素可选自类胡萝卜素、植物甾醇、栎精、姜黄素、柠檬苦素或其组合。
[0011] 在一个实施方案中，所述营养组合物包含蛋白质来源。所述蛋白质来源可为营养组合物提供至少10g高质量蛋白质或提供至少10g/天的量的蛋白质。所述蛋白质来源可选自基于乳制品的蛋白质、基于植物的蛋白质、基于动物的蛋白质、人造蛋白或其组合。所述的基于乳制品的蛋白质可选自酪蛋白、胶束酪蛋白(micellar casein)、酪蛋白酸盐、酪蛋白水解物、乳清、乳清水解物、乳清浓缩物、乳清分离物、乳蛋白质浓缩物、乳蛋白质分离物或其组合。基于植物的蛋白质选自大豆蛋白质、豌豆蛋白质、卡诺拉蛋白质、小麦和分级分离小麦(fractionated wheat)蛋白质、玉米蛋白质、玉米醇溶蛋白、稻蛋白质(rice protein)、燕麦蛋白质、马铃薯蛋白质、花生蛋白质、青豆粉、菜豆粉、螺旋藻、源自蔬菜、豆、荞麦、扁豆、豆类植物的蛋白质、单细胞蛋白质或其组合。
[0012] 在一个实施方案中，所述营养组合物包含选自以下的益生元：阿拉伯胶、α葡聚糖、阿拉伯半乳聚糖、β葡聚糖、右旋糖苷、低聚果糖、岩藻糖基乳糖、低聚半乳糖、半乳甘露聚糖、低聚龙胆糖、低聚葡萄糖(glucooligosaccharide)、瓜尔胶、菊粉、低聚异麦芽糖、乳糖新四糖(lactoneotetraose)、低聚乳果糖(lactosucrose)、乳果糖、果聚糖、麦芽糖糊精、乳低聚糖、部分水解的瓜尔胶、果胶低聚糖(pecticoligosaccharide)、抗 性 淀 粉 (resistant starch)、回 生 淀 粉 (retrograded starch)、唾 液 低聚 糖(sialooligosaccharide)、唾 液 酸 乳 糖(sialyllactose)、大 豆 低 聚 糖(soyoligosaccharide)、糖醇、低聚木糖、它们的水解物、或其组合。
[0013] 在一个实施方案中，所述营养组合物包含选自以下的益生菌：气球菌属(Aerococcus)、曲霉属(Aspergillus)、拟杆菌属(Bacteroides)、双歧杆菌 属(Bifidobacterium)、假丝酵母属(Candida)、梭菌属(Clostridium)、德巴利酵母属(Debaromyces)、肠球菌属(Enterococcus)、梭杆菌属(Fusobacterium)、乳杆菌属(Lactobacillus)、乳球菌属(Lactococcus)、明串珠菌属(Leuconostoc)、蜜蜂球菌属(Melissococcus)、微球菌属(Micrococcus)、毛霉属(Mucor)、酒球菌属(Oenococcus)、片球菌属(Pediococcus)、青霉属(Penicillium)、消化链球菌属(Peptostrepococcus)、毕赤酵母属(Pichia)、丙酸杆菌属(Propionibacterium)、假链状菌属(Pseudocatenulatum)、根霉属(Rhizopus)、酵母属(Saccharomyces)、葡萄球菌属(Staphylococcus)、链球菌属(Streptococcus)、球拟酵母属(Torulopsis)、魏斯氏菌属(Weissella)、非复制性微生物或其组合。
[0014] 在一个实施方案中，所述营养组合物包含选自以下的氨基酸：丙氨酸、精氨酸、天冬酰胺、天冬氨酸、瓜氨酸、半胱氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、组氨酸、羟脯氨酸、羟丝氨酸、羟酪氨酸、羟赖氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、甲硫氨酸、苯基丙氨酸、脯氨酸、丝氨酸、牛磺酸、苏氨酸、鸟氨酸、色氨酸、酪氨酸、缬氨酸或其组合。在一个实施方案中，氨基酸是瓜氨酸。在一个实施方案中，氨基酸是选自以下的支链氨基酸：异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸或其组合。
[0015] 在一个实施方案中，所述营养组合物包含选自以下的抗氧化剂：虾青素、类胡萝卜素、辅酶Q10(“CoQ10”)、类黄酮、谷胱甘肽、Goji(枸杞属)、橙皮苷、lactowolfberry、木酚素、叶黄素、番茄红素、多酚、硒、维生素A、维生素C、维生素E、玉米黄质或其组合。
[0016] 在一个实施方案中，所述营养组合物包含选自以下的维生素：维生素A、维生素B1(硫胺)、维生素B2(核黄素)、维生素B3(烟酸或烟酰胺)、维生素B5(泛酸)、维生素B6(吡多素、吡哆醛或吡哆胺或吡多素盐酸盐)、维生素B7(生物素)、维生素B9(叶酸)和维生素B12(各种钴胺；通常是维生素补充剂中的氰钴胺)、维生素C、维生素D、维生素E、维生素K、K1和K2(即MK-4、MK-7)、叶酸、生物素、胆碱或其组合。
[0018] 在一个实施方案中，所述营养组合物包含选自α-酮戊二酸、L-肉碱或其组合的化合物。
[0019] 在一个实施方案中，所述营养组合物是选自片剂、胶囊、液体、咀嚼片、软胶囊、小药囊、散剂、糖浆剂、液体混悬剂、乳剂、溶液或其组合的形式。在一个实施方案中，所述营养组合物是散剂的形式。
[0020] 在一个实施方案中，所述营养组合物是口服营养补充剂、管饲物(tube feeding)或其组合。
[0021] 在一个实施方案中，所述营养组合物是完全营养物来源。在另一个实施方案中，所述营养组合物是不完全营养物来源。
[0022] 在又一个实施方案中，提供了用于在需要刺激肌肉蛋白质合成的个体中刺激肌肉蛋白质合成的方法。该方法包括给个体施用包含有效量的α-羟基异己酸的营养组合物。
[0023] 在又一个实施方案中，提供了用于在需要最小化肌肉蛋白质的分解代谢的个体中最小化肌肉蛋白质的分解代谢的方法。该方法包括给个体施用包含有效量的α-羟基异己酸的营养组合物。
[0024] 在另一个实施方案中，提供了用于在需要保持瘦体重的个体中保持瘦体重的方法。该方法包括给个体施用包含有效量的α-羟基异己酸的营养组合物。
[0025] 在又一个实施方案中，提供了用于在需要减少去负荷(unloading)诱导的骨丢失的个体中减少去负荷诱导的骨丢失的方法。该方法包括给个体施用包含有效量的α-羟基异己酸的营养组合物。
[0026] 在又一个实施方案中，提供了用于在需要减弱骨骼肌萎缩的个体中减弱骨骼肌萎缩的方法。该方法包括给个体施用包含有效量的α-羟基异己酸的营养组合物。
[0027] 在另一个实施方案中，提供了用于在需要缓解高尿毒症负荷的个体中缓解高尿毒症负荷的方法。该方法包括给个体施用包含有效量的α-羟基异己酸的营养组合物。
[0028] 在一个实施方案中，所述个体选自中老年人、具有医学病症的个体或其组合。
[0029] 在一个实施方案中，给个体施用营养组合物，以便为个体提供约0.15g－约10gα-羟基异己酸/天、优选约2g－约10gα-羟基异己酸/天、更优选约0.5g－约
5gα-羟基异己酸/天、更优选约150mg－约2.5gα-羟基异己酸/天。也可以给个体施用营养组合物，以便为个体提供约0.5g－约5g/天、更优选约2g－5g/天或优选约1.5g/天。
5gα-羟基异己酸/天、更优选约150mg－约2.5gα-羟基异己酸/天。也可以给个体施用营养组合物，以便为个体提供约0.5g－约5g/天、更优选约2g－5g/天或优选约1.5g/天。
[0030] 在一个实施方案中，所述营养组合物进一步包含瓜氨酸。可以给个体施用营养组合物，以便为个体提供约1g－约15g瓜氨酸/天、更优选约2g－约15g瓜氨酸/天、甚至更优选约2g－约7g瓜氨酸/天、甚至更优选约2g－约5g瓜氨酸/天。也可以给个体施用营养组合物，以便为个体提供约4g－约7g瓜氨酸/天。
[0031] 在一个实施方案中，所述营养组合物进一步包含选自以下的形式的α-酮戊二酸：鸟氨酸α-酮戊二酸(ornithine α-ketoglutarate)、精氨酸α-酮戊二酸(arginine α-ketoglutarate)、酮异己酸(KIC)或其组合。可以给个体施用营养组合物，以便为个体提供约2g－约20gα-酮戊二酸/天。也可以给个体施用营养组合物，以便为个体提供约10g－约30gα-酮戊二酸/天。
[0032] 在一个实施方案中，所述营养组合物进一步包含二十碳五烯酸。可以给个体施用营养组合物，以便为个体提供约0.25g－约5g、更优选约250mg－约3g、甚至更优选约250mg－1.5g二十碳五烯酸/天。
[0033] 在一个实施方案中，所述营养组合物进一步包含至少一种核苷酸，所述核苷酸选自脱氧核糖核酸(“DNA”)的亚基、核糖核酸(“RNA”)的亚基、DNA和RNA的聚合形式、酵母RNA或其组合。所述的至少一种核苷酸可以是外源性核苷酸。
[0034] 在一个实施方案中，所述营养组合物进一步包含至少一种选自以下的支链氨基酸：亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸或其组合。
[0035] 在一个实施方案中，所述营养组合物进一步包含L-肉碱。
[0036] 本公开物的一个优点是提供了改进的营养组合物。
[0037] 本公开物的另一个优点是提供了最大化骨骼肌蛋白质合成的营养组合物。
[0038] 本公开物的另一个优点是提供了最小化骨骼肌蛋白质的分解代谢的营养组合物。
[0039] 本公开物的另一个优点是提供了保持瘦体重的营养组合物。
[0040] 本公开物的另一个优点是提供了有助于改善从体力活动中恢复的营养组合物。
[0041] 本公开物的另一个优点是提供了有助于降低医疗保健成本的营养组合物。
[0042] 本公开物的另一个优点是提供了有助于减少去负荷诱导的骨丢失的营养组合物。
[0043] 本公开物的另一个优点是提供了有助于在需要减弱骨骼肌萎缩的个体中减弱骨骼肌萎缩的营养组合物。
[0044] 本公开物的另一个优点是提供了有助于缓解高尿毒症负荷的营养组合物。
[0045] 另外的特征和优点如本文所述，并且由于下面的详述而变得显而易见。
[0046] 详述
[0047] 本文所用的“约”应理解为涉及数值范围中的数。此外，本文的所有数值范围都应理解为包括该范围内的所有整数、整体或分数。
[0048] 本文所用的术语α-羟基异己酸应理解为也包括α-羟基异己酸的类似物，例如酮异己酸(KIC)。
[0049] 本文所用的术语“氨基酸”应理解为包括一种或多种氨基酸。氨基酸可以是例如丙氨酸、精氨酸、天冬酰胺、天冬氨酸、瓜氨酸、半胱氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、组氨酸、羟脯氨酸、羟丝氨酸、羟酪氨酸、羟赖氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、甲硫氨酸、苯基丙氨酸、脯氨酸、丝氨酸、牛磺酸、苏氨酸、色氨酸、酪氨酸、缬氨酸、鸟氨酸或其组合。
[0050] 本文所用的“动物”包括但不限于哺乳动物，所述哺乳动物包括但不限于啮齿类动物、水生哺乳动物、家畜如狗和猫、农场动物如绵羊、猪、奶牛和马，以及人。其中使用了术语“动物”或“哺乳动物”或它们的复数，认为其也适用于能显示出所述作用或旨在通过传代显示出所述作用的任何动物。
[0051] 本文所用的术语“抗氧化剂”应理解为包括任意一种或多种不同物质，例如β-胡萝卜素(维生素A前体)、维生素C、维生素E和硒，它们抑制氧化或由活性氧种类(Reactive Oxygen Species,“ROS”)及其它自由基和非自由基种类促进的反应。另外，抗氧化剂是能减慢或防止其它分子的氧化的分子。抗氧化剂的非限制性实例包括虾青素、类胡萝卜素、辅酶Q10(“CoQ10”)、类黄酮、谷胱甘肽、Goji(枸杞属)、橙皮苷、lactowolfberry、木酚素、叶黄素、番茄红素、多酚、硒、维生素A、维生素C、维生素E、玉米黄质或其组合。
[0052] 本文所用的“完全营养物”包括含有足够类型和水平的大量营养素(蛋白质、脂肪和碳水化合物)和微量营养素以便对施用其的动物而言足以作为唯一的营养来源的营养产品和组合物。患者可从这类完全营养组合物得到其营养需要量的100%。
[0053] 本文所用的“有效量”是在个体中预防缺陷、治疗疾病或医学病症的量，或者更概括而言，是减轻症状、控制疾病的进展或给个体提供营养学、生理学或医学益处的量。治疗可以是与患者相关的或与医生相关的。
[0055] 本文所用的ω-3脂肪酸来源包括例如鱼油、磷虾、ω-3的植物来源、亚麻子、卡诺拉油、核桃和藻。ω-3脂肪酸的实例包括例如α-亚麻酸(“ALA”)、二十二碳六烯酸(“DHA”)、十八碳四烯酸(SDA)、二十碳五烯酸(“EPA”)或其组合。
[0056] 本文所用的“食品级微生物”意指被用在食物中的和一般被视为用在食物中安全的微生物。
[0057] 本文所用的“不完全营养物”包括不含有足够水平的大量营养素(蛋白质、脂肪或碳水化合物)或微量营养素以致于对施用其的动物而言不足以作为唯一的营养来源的营养产品或组合物。部分或不完全营养组合物可作为营养补充剂使用。
[0058] 本文所用的“长期施用”优选是连续施用大于6周。或者，本文所用的“短期施用”是连续施用小于6周。
[0059] 本文所用的“哺乳动物”包括但不限于啮齿类动物、水生哺乳动物、家畜如狗和猫、农场动物如绵羊、猪、奶牛和马以及人。其中使用了术语“动物”，认为这也适用于能显示出所述作用或旨在通过哺乳动物显示出所述作用的其它动物。
[0060] 术语“微生物”包括细菌、酵母和/或真菌、具有微生物的细胞生长培养基或其中培养了微生物的细胞生长培养基。
[0061] 本文所用的术语“矿物质”应当理解为包括硼、钙、铬、铜、碘、铁、镁、锰、钼、镍、磷、钾、硒、硅、锡、钒、锌或其组合。
[0062] 本文所用的“非复制性”微生物意指通过经典的平板接种方法不能检测到有活力的细胞和/或菌落形成单位。这类经典的平板接种方法总结在微生物学书籍中：James Monroe Jay等人“Modern food microbiology”,第7版,Springer Science,New York,N.Y.p.790(2005)。典型地，不存在有活力的细胞可以如下显示：在接种不同浓度的细菌制品(‘非复制性’样品)并在适宜的条件下孵育(需氧和/或厌氧气氛达至少24h)后在琼脂平板上无可见菌落或在液体生长培养基中无浊度增加。例如，可以通过热处理、特别是低温/长时间热处理使得双歧杆菌属如长双歧杆菌(Bifidobacterium longum)、乳双歧杆菌(Bifidobacterium lactis)和短双歧杆菌(Bifidobacterium breve)或乳杆菌属如副干酪乳杆菌(Lactobacillus paracasei)或鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus)是非复制性的。
[0063] 本文所用的“正常骨生长”指儿童和青少年的骨通过塑型(modeling)而被造型的过程，其使得在同一个骨的一个部位形成新骨并从另一个部位除去旧骨。这一过程使得个体的骨在尺寸上产生生长和在空间上产生移动。在儿童期间，骨生长，因为在骨内部出现再吸收(分解骨的过程)，同时在其外(骨膜)表面上形成新骨。在青春期，骨变得更厚，因为骨形成可同时出现在外和内(骨内膜)表面上。重塑过程在整个生命中一直发生，并且在骨达到其峰质量时(典型地是在20岁出头)变成主导过程。在重塑中，骨小梁表面上或皮质内部的少量骨被除去，然后在同一部位被替换。重塑过程不改变骨的形状，但是其对于骨健康很重要。塑型和重塑在整个生命中持续发生，以致于大多数成年人的骨骼约每10年更新一次。虽然在成年早期重塑占主导地位，但塑型仍然可以发生，特别是响应于骨的弱化而发生。
[0064] 本文所用的“核苷酸”应理解为脱氧核糖核酸(“DNA”)的亚基、核糖核酸(“RNA”)、聚RNA、聚DNA或其组合。其是由含氮碱基、磷酸分子和糖分子(在DNA中是脱氧核糖，在RNA中是核糖)组成的有机化合物。各核苷酸单体(单个单元)连接在一起形成聚合物或长链。外源性核苷酸特别地由饮食补充来提供。外源性核苷酸可以为单体形式，例如5'-腺苷一磷酸(“5'-AMP”)、5'-鸟苷一磷酸(“5'-GMP”)、5'-胞嘧啶一磷酸(“5'-CMP”)、5'-尿嘧啶一磷酸(“5'-UMP”)、5'-肌苷一磷酸(“5'-IMP”)、5'-胸腺嘧啶一磷酸(“5'-TMP”)或其组合。外源性核苷酸也可以为聚合形式，例如完整的RNA。可以存在多种聚合形式的来源，例如酵母RNA。
[0065] 本文所用的“营养产品”或“营养组合物”应理解为包含任何量的任选的另外的成分，包括常规的食品添加剂(合成的或天然的)，例如一种或多种酸化剂、另外的增稠剂、缓冲剂或pH调节剂、螯合剂、着色剂、乳化剂、赋形剂、矫味剂、矿物质、等渗剂(osmotic agent)、药学上可接受的载体、防腐剂、稳定剂、糖、甜味剂、组织形成剂和/或维生素。任选的成分可以以任何适合的量被加入。营养产品或组合物可以是完全营养物的来源或者可以是不完全营养物的来源。
[0066] 本文所用的术语“患者”应理解为包括动物，尤其是哺乳动物，更尤其是人，其接受或预期接受治疗，如本文所定义的那样。
[0067] 本文所用的“植物化学物质(phytochemical)”或“植物营养素”是在许多食物中存在的非营养化合物。植物化学物质是具有基础营养之外的健康益处的功能性食物，是来自植物来源的促进健康的化合物，并且可以是天然的或纯化的。“植物化学物质”和“植物营养素”是指由植物产生的赋予使用者一种或多种健康益处的任何化学物质。植物化学物质和植物营养素的非限制性实例包括如下那些：
[0068] i)酚化合物，其包括单酚(例如，芹菜脑、鼠尾草酚、香芹酚、莳萝脑、迷迭香酚(rosemarinol))；类黄酮(多酚)，包括黄酮醇(例如栎精、fingerol、山柰酚、杨梅黄酮、芦丁、异鼠李亭)、黄烷酮(例如，fesperidin、柚苷配基、水飞蓟宾、圣草酚)、黄酮(例如，芹菜素、柑橘黄酮、木犀草素)、黄烷-3-醇(例如，儿茶素、(+)-儿茶素、(+)-棓儿茶素(gallocatechin)、(-)-表儿茶素、(-)-表棓儿茶素、(-)-表棓儿茶素棓酸酯(epigallocatechin gallate,EGCG)、(-)-表儿茶素3-棓酸酯、茶黄素、茶黄素-3-棓酸酯、茶黄素-3’-棓酸酯、茶黄素-3,3’-二棓酸酯、茶玉红精)、花色素苷(黄碱醇(flavonal))和花色素(例如，花葵素、芍药素、矢车菊色素、翠雀色素、锦葵色素、矮牵牛素)、异黄酮(植物雌激素)(例如，黄豆苷元(芒柄花黄素)、金雀黄素(生原禅宁A)、黄豆黄素)、二氢黄酮醇、查耳酮、配糖(coumestan)(植物雌激素)和拟雌内酯；酚酸(例如，鞣花酸、棓酸、鞣酸、香兰醛、姜黄素)；羟基肉桂酸(例如，咖啡酸、绿原酸、肉桂酸、阿魏酸、香豆素)；木酚素(植物雌激素)、水飞蓟素、开环异落叶松树脂酚、松脂酚和落叶松树脂醇)；酪醇酯(例如，酪醇、羟基酪醇、oleocanthal、齐墩果苷)；芪类化合物(stilbenoid)(例如，白藜芦醇、蝶芪、白皮杉醇(piceatannol))和安石榴苷(punicalagin)；
[0069] ii)萜(类异戊二烯)，其包括类胡萝卜素(类四萜)、包括胡萝卜素(例如，α-胡萝卜素、β-胡萝卜素、γ-胡萝卜素、δ-胡萝卜素、番茄红素、链孢红素、六氢番茄红素、八氢番茄红素)，和胡萝卜醇(例如，角黄素、隐黄质、玉米黄质、虾青素、叶黄素、玉红黄质)；单帖(例如， 烯、紫苏子醇)；皂草苷；脂质，包括植物甾醇(例如，菜油甾醇、β-谷甾醇、γ-谷甾醇、豆甾醇)、生育酚(维生素E)，以及ω-3、6和9脂肪酸(例如，γ-亚麻酸)；
三萜系化合物(例如，齐墩果酸、熊果酸、桦木酸、摸绕酮酸(moronic acid))；
三萜系化合物(例如，齐墩果酸、熊果酸、桦木酸、摸绕酮酸(moronic acid))；
[0070] iii)甜菜红(betalain)，其包括甜菜花青苷(Betacyanin)(例如：甜菜苷、异甜菜苷、甜菜苷原(probetanin)、新甜菜苷(neobetanin))；和甜菜黄素(非糖苷型)(例如，梨果仙人掌黄素和仙人掌黄素(vulgaxanthin))；
[0071] iv)有机硫化物，其包括例如二硫酚硫酮(dithiolthione)(异硫氰酸盐)(例如，莱菔子素(Sulphoraphane))；和thiosulphonates(葱属化合物)(例如，烯丙基甲基三硫和二烯丙基硫醚)、吲哚类化合物、芥子油苷，其包括例如吲哚-3-甲醇；萝卜硫烷；3,3’-二吲哚基甲烷；黑芥子苷；蒜素；蒜氨酸；异硫氰酸烯丙基酯；胡椒碱；顺式-丙硫醛-S-氧化物(syn-propanethial-S-oxide)；
[0072] v)蛋白质抑制剂，其包括例如蛋白酶抑制剂；
[0074] vii)其组合。
[0075] 除非上下文另有清楚的规定，否则本说明书和所附的权利要求书中所用的单数形式“一个”或“一种”和“所述(的)”或“该”包括指示对象的复数。因此，例如，对“一种多肽”或“多肽”的提及包括两种或更多种多肽的混合物等。
[0076] 本文所用的“益生元”是选择性地促进有益细菌的生长或抑制肠内病原菌的生长或粘膜附着的食物物质。它们不在摄取它们的人的胃和/或肠上段中灭活或在胃肠道中被吸收，但是它们被胃肠微生物系统和/或被益生菌发酵。益生元例如如Glenn R.Gibson和Marcel B.Roberfroid,“人集落微生物的饮食调节：引入益生元概念(Dietary Modulation of the Human Colonic Microbiota:Introducing the Concept of Prebiotics)”,J.Nutr.125:1401-1412(1995)中所定义。益生元的非限制性实例包括阿拉伯胶、α葡聚糖、阿拉伯半乳聚糖、β葡聚糖、右旋糖苷、低聚果糖、岩藻糖基乳糖、低聚半乳糖、半乳甘露聚糖、低聚龙胆糖、低聚葡萄糖、瓜尔胶、菊粉、低聚异麦芽糖、乳糖新四糖、低聚乳果糖、乳果糖、果聚糖、麦芽糖糊精、乳低聚糖、部分水解的瓜尔胶、果胶低聚糖、抗性淀粉、回生淀粉、唾液低聚糖、唾液酸乳糖、大豆低聚糖、糖醇、低聚木糖、或它们的水解物、或其组合。
[0077] 本文所用的益生菌微生物(下文称为“益生菌”)是食品级微生物(活的，包括半活力的或弱化的、和/或非复制性的)、代谢物、微生物细胞制品或微生物细胞的组分，当以适当的量施用时其能赋予宿主健康益处，更特定地，其通过改善其肠微生物平衡而有益地影响宿主，从而导致对宿主的健康或良好状态产生作用。参见Salminen S,Ouwehand A.Benno Y.等人,“益生菌：应当如何定义它们？(Probiotics:how should they be defined?)”,Trends Food Sci.Technol.10,107-10(1999)。一般而言，认为这些微生物抑制或影响肠道内病原菌的生长和/或代谢。益生菌也可以激活宿主的免疫功能。为此，已经有许多不同的将益生菌包含在食品中的方法。益生菌的非限制性实例包括气球菌属、曲霉属、拟杆菌属、双歧杆菌属、假丝酵母属、梭菌属、德巴利酵母属、肠球菌属、梭杆菌属、乳杆菌属、乳球菌属、明串珠菌属、蜜蜂球菌属、微球菌属、毛霉属、酒球菌属、片球菌属、青霉属、消化链球菌属、毕赤酵母属、丙酸杆菌属、假链状菌属、根霉属、酵母属、葡萄球菌属、链球菌属、球拟酵母属、魏斯氏菌属或其组合。
[0078] 本文所用的术语“蛋白质”、“肽”、“寡肽”或“多肽”应理解为指包含单个氨基酸(单体)、通过肽键结合在一起的两个或更多个氨基酸(二肽、三肽或多肽)、胶原蛋白、其前体、同系物、类似物、拟拟物、盐、前药、代谢物或片段、或其组合的任意组合物。在此澄清，除非另有说明，否则以上术语中的任意一个的使用可以互换。应当理解的是，多肽(或肽或蛋白质或寡肽)常含有通常被称为20种天然存在的氨基酸的20种氨基酸以外的氨基酸，并且在给定的多肽中许多氨基酸(包括末端氨基酸)可以通过天然过程如糖基化及其它翻译后修饰或者通过本领域公知的化学修饰技术而被修饰。本发明的多肽中可以存在的已知修饰尤其包括但不限于乙酰化、酰基化、ADP-核糖基化、酰胺化、类黄烷或血红素部分的共价连接、多核苷酸或多核苷酸衍生物的共价连接、脂质或脂质衍生物的共价连接、磷脂酰肌醇的共价连接、交联、环化、二硫键形成、脱甲基化、共价交联的形成、胱氨酸的形成、焦谷氨酸盐的形成、甲酰化、γ-羧化、糖化、糖基化、糖基磷脂酰肌醇(“GPI”)膜锚着点形成、羟基化、碘化、甲基化、肉豆蔻酰化、氧化、蛋白酶解加工、磷酸化、异戊二烯化、消旋化、硒酰化(selenoylation)、硫酸盐化(sulfation)、转移-RNA介导的向多肽中加入氨基酸如精氨酰化和遍在蛋白化。术语“蛋白质”也包括“人造蛋白质”，其指由肽的交替重复构成的线型或非线型多肽。
[0079] 蛋白质源的非限制性实例包括基于乳制品的蛋白质、基于植物的蛋白质、基于动物的蛋白质和人造蛋白质。基于乳制品的蛋白质可选自酪蛋白、胶束酪蛋白、酪蛋白酸盐、酪蛋白水解物、乳清、乳清水解物、乳清浓缩物、乳清分离物、乳蛋白质浓缩物、乳蛋白质分离物或其组合。基于植物的蛋白质包括例如大豆蛋白质(例如，所有形式，包括浓缩物和分离物)、豌豆蛋白质(例如，所有形式，包括浓缩物和分离物)、卡诺拉蛋白质(例如，所有形式，包括浓缩物和分离物)、其它植物蛋白质，其市售的有小麦和分级分离小麦蛋白质、玉米蛋白质和其级分(包括玉米醇溶蛋白)、稻蛋白质、燕麦蛋白质、马铃薯蛋白质、花生蛋白质、以及源自豆、荞麦、扁豆、豆类植物的蛋白质、单细胞蛋白质或其组合。基于动物的蛋白质可选自牛肉、家禽、鱼肉、羔羊肉、海鲜或其组合。
[0080] 本申请内所包含的所有剂量范围包括所述范围内包含的所有整数或分数数值。
[0081] 本文所用的“合生素”是既含有益生元又含有益生菌的补充剂，所述益生元和益生菌一起发挥作用以改善肠的微生物系统。
[0082] 本文所用的术语“治疗”和“缓解”包括预防性或防止性治疗(其预防和/或减慢所靶向的病理学病症或障碍的发生发展)和治愈性、治疗性或疾病缓和性治疗，包括治愈、减慢所诊断的病理学病症或障碍、减少所诊断的病理学病症或障碍的症状和/或使所诊断的病理学病症或障碍的进展停止；和处于接触疾病的风险中或怀疑已经接触了疾病的患者的治疗，以及患病或已经被诊断为患有疾病或医学病症的患者的治疗。该术语不必然意味着受治疗者被治疗至完全康复。术语“治疗”还指在未患有疾病、但可能有发生不健康情况(如氮失衡或肌肉损失)的倾向的个体中维持和/或促进健康。术语“治疗”和“缓解”还包括一种或多种主要的预防性或治疗性措施的增强或其它方式的加强。术语“治疗”和“缓解”还包括疾病或病症的饮食控制或者用于预防或防止疾病或病症的饮食控制。
[0083] 本文所用的“管饲物”是以不同于口服施用的方式施用于动物胃肠系统的完全或不完全营养产品或组合物，所述方式包括但不限于鼻胃管、口胃管、胃管、空肠造口术管(“J管”)、经皮内镜下胃造口术(percutaneous endoscopic gastrostomy,“PEG”)、孔，如提供通向胃、空肠的通路的胸壁孔及其它适合的通路孔。
[0084] 本文所用的术语“维生素”应理解为包括微小量的对机体的正常生长和活动必需的、从植物和动物食物天然获得的或合成的各种脂溶性或水溶性有机物质中的任意一种(非限制性实例包括维生素A、维生素B1(硫胺)、维生素B2(核黄素)、维生素B3(烟酸或烟酰胺)、维生素B5(泛酸)、维生素B6(吡多素、吡哆醛或吡哆胺或吡多素盐酸盐)、维生素B7(生物素)、维生素B9(叶酸)和维生素B12(各种钴胺；通常是维生素补充剂中的氰钴胺)、维生素C、维生素D、维生素E、维生素K、K1和K2(即MK-4、MK-7)、叶酸和生物素)、维生素原、衍生物、胆碱、类似物。
[0085] 本公开物涉及营养组合物，其具有营养物和食物成分的组合以最大化肌肉蛋白质合成、同时最小化肌肉蛋白质的分解代谢，以便尽可能好地保持患者(包括例如中老年人和患有疾患的那些)的瘦体重。
[0086] 本公开物的营养组合物包含与其它化合物组合的α-羟基己酸(“HICA”)以最大化肌肉组织的合成代谢并最小化肌肉组织的分解代谢。申请人已经发现，与α-HICA的不同组合因更好的味道特性产生优良的益处(改善了依从性并且由此改善了效力)以及补充的代谢益处。例如，α-HICA是亮氨酸代谢物，其具有与蛋白质合成直接相关的合成代谢益处，而其它化合物例如瓜氨酸产生与合成代谢过程相辅的益处。
[0087] 骨骼肌蛋白质合成的翻译控制包括在起始、延长和终止时的控制点。除了涉及信使核糖核酸(“mRNA”)与40S核糖体亚基的结合的翻译起始中的步骤外，调节可通过调整形成43S前起始复合物的起始密码子甲硫氨酰-tRNA(“met-tRNAi”)与40S核糖体亚基的结合来进行。在该步骤中，eIF2–GTP–met-tRNAi复合物与40S核糖体亚基结合以形成三元复合物。与eIF2结合的鸟苷三磷酸(“GTP”)随后被水解成鸟苷二磷酸(“GDP”)，且eIF2–GDP复合物从40S核糖体亚基中被释放。然后eIF2必须用GDP交换GTP以便参与随后的起始循环并形成新的三元复合物。第二种翻译起始因子eIF2B介导eIF2上的鸟苷酸交换，并且eIF2B活性抑制减少可用于三元复合物形成的eIF2–GTP的量。eIF2B的活性部分地通过eIF2的α-亚基的磷酸化调节，eIF2在α-亚基上磷酸化时变成eIF2B的竞争性抑制剂。此外，α-HICA通过增加的eIF2B活性和三元复合物形成经由增强的翻译效率介导其对球形蛋白(global protein)合成的急性作用。
[0088] 本公开物的营养组合物可以以一个大单次量(bolus)或者以多个较小的剂量提供给个体或患者。然而，本公开物的营养组合物应为个体提供约0.15g－约10gα-羟基异己酸/天、优选约2g－约10gα-羟基异己酸/天、更优选约150mg－约2.5gα-羟基异己酸/天的量的α-HICA。在一个实施方案中，为个体提供约0.5g－约5gα-HICA/天、更优选约2g－5g、甚至更优选1.5gα-HICA/天。
[0089] 在一个实施方案中，给个体施用营养组合物以便为个体提供约。还可以将营养组合物施用于个体以为个体提供约
[0090] 在一个实施方案中，本公开物的营养组合物包含α-HICA和瓜氨酸。瓜氨酸是仅在西瓜(西瓜(Citrullus lanatus))中以显著的饮食量发现的非蛋白质氨基酸。摄入瓜氨酸会导致聚胺的形成。已经报道聚胺例如精胺、腐胺、亚精胺和精胺参与各种生理学和生物化学现象，包括蛋白激酶C(“PKC”)、胞外信号调节激酶(“ERK”)和转化生长因子-β1(“TGF-β1”)的增量调节。
[0091] 瓜氨酸的代谢归宿是转化成精氨酸。实际上，瓜氨酸在升高血清精氨酸方面极为有效，血清精氨酸是体内氧化一氮(“NO”)的来源。NO对体内松弛血管和将血流递送至组织而言是重要的。随着血流改善，血液中的营养物和其它化合物能更有效地被递送至骨骼肌组织。此外，NO是合成代谢信号以及刺激蛋白质合成和释放生长因子例如上文提到的聚胺的易化物(facilitator)。NO还导致胰岛素和IGF-1的释放，从而导致合成代谢底物的摄入以及底物的生物利用增加。
[0092] Guadagni和Biolo证实具有炎症的个体(例如中老年人或具有疾患的个体)可能需要另外的蛋白质，其部分用以维持精氨酸和谷氨酰胺的水平。参见Guadagni和 Biolo,Effects of inflammation and/or inactivity on the need for dietary protein,第12卷,第6期,p.617-622(2009)。瓜氨酸能用于维持精氨酸水平。另外，它可帮助维持谷氨酰胺水平，因为谷氨酰胺在小肠中转化成瓜氨酸会因来自外源性提供的瓜氨酸的反馈信号而减少。这将减少对为身体功能提供精氨酸和谷氨酰胺的肌肉分解代谢的需求。
[0093] 另外可能的是，α-HICA与瓜氨酸的组合将协同作用地改善做有限量的锻炼和/或物理疗法的中老年人的瘦体重的维持。已经证实瓜氨酸在营养不良的老龄动物中具有合成代谢作用。在中老年人群中合成代谢信号典型地被减量调节。添加α-HICA和瓜氨酸将提供对这种信号的显著加强。这种改善的从体力活动中的恢复将使得加速从因疾患或创伤而被迫不活动中恢复。基于物理疗法时间的量的减少和更快速地恢复至完全独立生活和恢复工作还能实现护理成本的下降。
[0094] 如上文所提到的那样，本公开物的营养组合物可以以一个大单次量或者以多个较小的剂量提供给个体或患者。然而，本公开物的营养组合物应为个体提供约1g－约15g瓜氨酸/天、更优选约2g－约15g瓜氨酸/天、甚至更优选约2g－约7g、甚至更优选约2g－约5g瓜氨酸/天的量的瓜氨酸。在一个实施方案中，为个体提供约4g－约7g瓜氨酸/天。
[0095] 本公开物的营养组合物还可包含α-HICA和α-酮戊二酸(“AKG”)(一种谷氨酰胺前体)的协同作用组合。在其中用脂多糖(“LPS”)施用使小猪应激的小猪模型中，AKG增加了肠的雷帕霉素哺乳动物靶标(“mTOR”)的磷酸化，从而导致了蛋白质合成和抗炎响应的增加。此外，AKG增加了绒毛高度并且降低了隐窝深度，并且因此能增加吸收容量(氨基酸吸收增加)。申请人已经发现包含α-HICA和AKG的营养组合物的这些潜在益处(例如，氧化损伤、吸收)可导致营养物递送增加，从而导致进一步的合成代谢(特别是在炎性病症中)。
[0096] 如上文所提到的那样，本公开物的营养组合物可以以一个大单次量或者以多个较小的剂量提供给个体或患者。然而，本公开物的营养组合物应为个体提供约2g－约20gα-酮戊二酸/天或约10g－约30gα-酮戊二酸/天的量的AKG。AKG可以是鸟氨酸AKG、精氨酸AKG或其组合的形式。
[0097] 添加外源性核苷酸可通过下列两种机制使AKG更有效：(i)通过减少在肠道中用谷氨酰胺制备核苷酸来维持AKG水平；和(ii)如之前用核苷酸进行的研究所证明的那样增强绒毛高度的维持。核苷酸所提供的肠健康在中老年人中尤其重要，这归因于营养不良或者与年龄增加相关的全身合成代谢减少。
[0098] 已知支链氨基酸(“BCAA”)是必需氨基酸。与其它必需氨基酸一样，BCAA必须以外源性方式提供以便能进行肌肉蛋白质合成。BCAA、尤其是亮氨酸还用作刺激肌肉蛋白质合成的信号分子。这可通过两种机制进行。第一种机制是刺激胰岛素释放，因为亮氨酸是强促分泌物。第二种机制更直接，因为亮氨酸能刺激起到肌肉蛋白质合成的真核诱导因子(eukaryotic inducing factor)。
[0099] 重要的是在任何配制物中提供所有三种BCAA(即亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸)，因为一种BCAA的显著增加能导致另外两种BCAA的相对缺乏。因为BCAA的不希望的感觉特性是已知的，添加类似物如α-HICA以及设计物、或高质量蛋白质例如乳清蛋白质胶束是一种有效的产生益处的方式，同时改善患者的依从性并由此改善临床结果，从而导致更好的生活质量以及健康经济优势。此外，与免疫调节剂如lactowolfberry的组合可给具有低度炎症、抑制的合成代谢和免疫衰老的患者(例如中老年人或具有疾患的那些)带来协同作用益处。
[0100] 在另一个实施方案中，本公开物的营养组合物可包含α-HICA和ω-3脂肪酸。ω-3脂肪酸的实例包括例如二十二碳六烯酸(“DHA”)、二十碳五烯酸(“EPA”)和α-亚麻酸(“ALA”)。已经证实EPA(一种ω-3多不饱和脂肪酸)通过最小化核因子-κβ(“NF-κβ”)的活化经由共同的细胞信号传导途径减弱癌症恶病质以及脓毒症中的骨骼肌萎缩和减少去负荷诱导的骨丢失。申请人已经发现，具有α-HICA和EPA的营养组合物协同作用地影响肌肉骨骼健康(通过减弱瘦体重损失)和骨矿物质密度(通过靶向抑制NFκβ)。此外，α-HICA和EPA能在分解代谢、废用或衰老条件下分别增强骨骼肌蛋白质合成(正如通过mTOR途径介导的)和减少内源性肌肉蛋白酶解(正如通过遍在蛋白-蛋白体途径介导的)。营养疗法将导致瘦体重的保持，这将给下面的骨提供强壮负荷并且作为骨周转的骨源性刺激物起作用且最小化骨折风险。
[0101] 改善的瘦体重保持将帮助维持代谢内稳态和功能性运动。此外，保持骨质密度(bone mass density)将降低骨折风险，由此导致生活质量改善以及医疗保健成本节约。
[0102] 本公开物的营养组合物可以以一个大单次量或者以多个较小的剂量提供给个体或患者。然而，本公开物的营养组合物应为个体提供约0.25g－约5g、更优选约250mg－约3g、甚至更优选约250mg－1.5g二十碳五烯酸/天的量的EPA。在一个实施方案中，给个体提供约750mg EPA/天。
[0103] 具有α-HICA和EPA的营养组合物的递送和生物利用度可通过以下方法被改善：(i)包装(例如，提供UV-屏障物和/或O2清除内层)；(ii)制备(例如，提供无菌生产，减少“顶部空间”，和减少热接触)；和(iii)含有α-HICA和EPA的脂质乳剂包囊(例如，在制备和初始消化过程中保护组合物)。此外，EPA的素食来源能提供具有改善的感官性质的长链多不饱和脂肪酸(“LC-PUFA”)的可持续的来源。
[0104] 本公开物的营养组合物可提供有效量的α-HICA以预防肌肉消耗(muscle wasting)。肌肉消耗常见于具有慢性肾病的个体。然而，申请人已经发现，将α-HICA应用于肾病患者区段(segment)具有多种益处。例如，将具有α-HICA的营养组合物施用于肾病患者区段可提供氮或蛋白质节约(sparing)作用并且在慢性肾衰竭中、尤其是在表现出尿毒症的患者中改善氮平衡。支链α-酮酸和α-HICA能从尿毒症患者的升高的氮环境中吸收胺基团并且因此降低总氮负荷。这种替换还部分地减少患者的总蛋白质摄入，从而减少尿毒症患者中氮负荷的进一步增加，这二者均改善与升高的脲水平相关的毒性。通过用α-HICA和/或其它酮酸替换来提供一部分蛋白质需求可改善患者的总蛋白质摄入(其可支持肌肉蛋白质)。
[0105] 此外，α-HICA如其前体亮氨酸可刺激肌肉蛋白质合成和/或限制肌肉蛋白质分解，这对该患者人群而言是有益的。美国专利No.4,752,619为上述产品与20-30g/天的混合质量蛋白饮食以及维生素和矿物质补充剂联合使用提供了依据。
[0106] 申请人还已经令人意外地发现，具有α-HICA和L-肉碱的组合的本公开物的营养组合物在慢性肾病患者中且尤其是在患有尿毒症的患者中显示出了协同作用。L-肉碱是从肝和肾中的氨基酸赖氨酸和甲硫氨酸生物合成的季铵化合物。发现它在肾病中因生物合成受损、蛋白质摄入减少而缺乏并且在透析患者中经由透析而损失。在肾病患者中L-肉碱补充的益处可包括红细胞生成素抗性贫血(erythropoietin-resistant anemia)、肌肉症状、心脏性能和功能性能力的改善、也可支持肌肉功能的益处。α-HICA和L-肉碱的组合将提供在一定程度上缓解尿毒症负荷、同时提供缺乏的可至少部分支持肌肉功能的产品L-肉碱的双重益处，这归因于其作为长链脂肪酸向线粒体转运(以进行产生能量的氧化)的转运蛋白的主要功能。
[0107] 对于具有不足的肌肉合成代谢和过度的肌肉分解代谢的中老年人和患者而言现有的营养支持方案缺乏有效性。此外，在中老年个体中，存在显著的瘦体重损失，从而导致独立性、功能性和生活质量损失。此外，在中老年患者中存在认知能力减退，与这些疾病相关的医疗保健成本高。对瘦体重损失的传统响应在于为患者提供增加水平的蛋白质。
[0108] 申请人已经发现，使用另外的有益成分使得能更有效地利用所施用的蛋白质以保持瘦体重。因此，本公开物的营养组合物通过增加肌肉合成代谢、同时减少了肌肉分解代谢来改善中老年个体或具有肌肉损失(例如肌少症、恶病质、固定术)风险的患者的瘦体重保持。所述成分提供合成代谢增加和分解代谢减少的益处，并且能掺入口服补充剂和适合用于通过口服或管饲施用进行完全饲喂的完全饲喂产品中。本公开物的营养组合物也可以被装配和包装成在使用时溶解的粉末。
[0109] 在一个其中营养组合物是口服补充剂的实施方案中，所述补充剂可含有活性成分以及适宜的营养分布(profile)，所述营养分布含有10克或大于10克的高质量蛋白质，其可以以乳清蛋白质胶束的形式被提供；具有EPA和DHA的脂质；和用于能量和适口性的碳水化合物。还可以包含维生素例如维生素D以及矿物质和诸如lactowolfberry等成分，和核苷酸。
[0110] 完全饲喂产品可以具有支持生命所必需的所有营养物以及增加合成代谢和减少分解代谢所必需的活性成分(例如，α-HICA和/或其它有益成分如L-肉碱、瓜氨酸、AKG、EPA等)。
[0111] 本公开物的营养组合物可以通过适合用于人施用且特别是用于在胃肠道的任意部分施用的任意方式来施用。肠施用、口服施用和通过管或导管施用均被本公开物所涵盖。所述营养组合物也可以通过选自口服、直肠、舌下、唇下、口含、局部等的方式施用。
[0112] 如果营养组合物被配制用于口服施用，则组合物可以是液体口服营养补充剂(例如不完全饲喂物)或完全饲喂物。以该方式，营养组合物可以以任何已知的形式在常规剂型中施用，包括例如片剂、胶囊剂、液体、咀嚼剂(chewable)、软凝胶剂、小药囊、散剂、糖浆、液体混悬剂、乳剂和溶液。在软胶囊剂中，活性成分优选被溶解于或混悬于适合的液体例如脂肪油、石蜡油或液体聚乙二醇中。任选地，可以加入稳定剂。
[0113] 本公开物的适合的营养组合物形式包括例如婴儿配方、溶液、即用型(ready-for-consumption)组合物(例如即饮型组合物或速溶饮料)、液体食物、软饮料、果汁、运动饮料、乳饮料、奶昔(milk shake)、酸乳饮料、汤等。在一个另外的实施方案中，营养组合物可以以浓缩物、粉末或颗粒(例如泡腾颗粒)的形式被制备或售卖，将其用水或其它液体例如奶或果汁稀释以产生即用型组合物(例如即饮型组合物或速溶饮料)。
[0114] 营养组合物还可包含ω-3和/或ω-6脂肪酸来源。所述ω-3脂肪酸来源包括例如鱼油、磷虾、ω-3的植物来源、亚麻子、核桃和藻。ω-3脂肪酸的非限制性实例包括α-亚麻酸(“ALA”)、二十二碳六烯酸(“DHA”)和二十碳五烯酸(“EPA”)。ω-6脂肪酸的非限制性实例包括亚油酸(“LA”)、花生四烯酸(“ARA”)。
[0115] 在一个优选的实施方案中，ω-3脂肪酸以约0.25g－5.0g/天、优选约1.0g－3.0g/天的量被提供。
[0116] 在一个实施方案中，所述营养组合物包含植物化学物质来源。植物化学物质是在很多水果和蔬菜等食物中发现的非营养性化合物。有成千上万种植物化学物质，其一般可分为三个主要的组。第一组是类黄酮和同源酚和多酚化合物。第二组是类萜，例如类胡萝卜素和植物甾醇。第三组是生物碱和含硫化合物。植物化学物质在体内是有活性的，通常与抗氧化剂类似地起作用。它们似乎还在炎性过程、凝块形成和哮喘中起发挥有益作用。
[0117] 在一个实施方案中，所述营养组合物包含蛋白质来源。所述蛋白质来源可以是饮食蛋白质，包括、但不限于动物蛋白(例如乳蛋白质、肉蛋白质或卵蛋白质)、植物蛋白质(例如大豆蛋白质、小麦蛋白质、稻蛋白质和豌豆蛋白质)或其组合。在一个实施方案中，蛋白质选自乳清、鸡肉、玉米、酪蛋白酸盐、小麦、亚麻、大豆、角豆(carob)、豌豆或其组合。
[0118] 在一个实施方案中，包括植物蛋白质以进一步增强配方的净碱分布和增加大量营养素来源的多样性。基于特定植物蛋白质(例如，豌豆蛋白质分离物)的营养分布，对配方中可包含的植物蛋白质来源的量有限制。例如，豌豆蛋白质的氨基酸分布包括所有必需氨基酸。豌豆蛋白质相对富含精氨酸，但含硫氨基酸、甲硫氨酸和半胱氨酸受限。然而，可能例如将豌豆蛋白质分离物与具有充足的含硫氨基酸的完全蛋白质来源(例如乳蛋白质或完全植物蛋白质)混合以抵消这类缺陷。卡诺拉蛋白质(即，分离物、水解物和浓缩物)是一种这类植物蛋白质，其能提供显著量的含硫氨基酸以进一步增加氨基酸分布从而向患者递送需要的蛋白质质量。此外，动物衍生的蛋白质比植物蛋白质典型地更富集含硫氨基酸。
[0119] 本公开物的营养组合物还可以包含碳水化合物来源。任何适合的碳水化合物均可用在本发明的营养组合物中，包括、但不限于蔗糖、乳糖、葡萄糖、果糖、玉米糖浆固体、麦芽糊精、改性淀粉、直链淀粉、木薯淀粉、玉米淀粉或其组合。
[0120] 所述营养组合物还可以包含谷粒(grain)。所述谷粒可包括例如可从不同来源获得的完整谷粒。所述的不同来源可包括粗面粉(semolina)、玉米粉(cone)、粗谷粉(grit)、面粉和微粉化的谷粒(微粒化的面粉)，并且可以源自谷物或伪谷物。在一个实施方案中，谷粒是水解的完整谷粒组分。本文所用的“水解的完整谷粒组分”是酶消化的完整谷粒组分或通过使用至少一种α-淀粉酶消化的完整谷粒组分，该α-淀粉酶在活性状态时对饮食纤维不显示水解活性。水解的完整谷粒组分可以进一步通过使用蛋白酶来消化，该蛋白酶在活性状态时对饮食纤维不显示水解活性。所述水解的完整谷粒组分可以以液体、浓缩物、粉末、汁、泥或其组合的形式被提供。
[0121] 本发明的营养组合物还可以包含脂肪来源。所述的脂肪来源可包括任何适合的脂肪或脂肪混合物。例如，脂肪来源可以包括但不限于植物脂肪(例如橄榄油、玉米油、向日葵油、高油酸向日葵、亚麻油、卡诺拉油、高油酸卡诺拉油、榛子油、豆油、棕榈油、椰子油、黑加仑籽油(blackcurrant seed oil)、琉璃苣油、卵磷脂等)、动物脂肪(例如乳脂肪)或其组合。脂肪来源还可以是上文列出的脂肪的更低级精炼形式(例如，为多酚内含物的橄榄油)。
[0122] 在一个实施方案中，所述营养组合物进一步包含一种或多种益生元。益生元的非限制性实例包括阿拉伯胶、α葡聚糖、阿拉伯半乳聚糖、β葡聚糖、右旋糖苷、低聚果糖、岩藻糖基乳糖、低聚半乳糖、半乳甘露聚糖、低聚龙胆糖、低聚葡萄糖、瓜尔胶、菊粉、低聚异麦芽糖、乳糖新四糖、低聚乳果糖、乳果糖、果聚糖、麦芽糖糊精、乳低聚糖、部分水解的瓜尔胶、果胶低聚糖、抗性淀粉、回生淀粉、唾液低聚糖、唾液酸乳糖、大豆低聚糖、糖醇、低聚木糖、它们的水解物、或其组合。
[0123] 所述营养组合物可进一步包含一种或多种益生菌。益生菌的非限制性实例包括气球菌属、曲霉属、拟杆菌属、双歧杆菌属、假丝酵母属、梭菌属、德巴利酵母属、肠球菌属、梭杆菌属、乳杆菌属、乳球菌属、明串珠菌属、蜜蜂球菌属、微球菌属、毛霉属、酒球菌属、片球菌属、青霉属、消化链球菌属、毕赤酵母属、丙酸杆菌属、假链状菌属、根霉属、酵母属、葡萄球菌属、链球菌属、球拟酵母属、魏斯氏菌属、非复制性微生物或其组合。
[0124] 在所述营养组合物中还可存在一种或多种氨基酸。氨基酸的非限制性实例包括丙氨酸、精氨酸、天冬酰胺、天冬氨酸、瓜氨酸、半胱氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、组氨酸、羟脯氨酸、羟丝氨酸、羟酪氨酸、羟赖氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、甲硫氨酸、苯基丙氨酸、脯氨酸、丝氨酸、牛磺酸、苏氨酸、色氨酸、酪氨酸、缬氨酸或其组合。
[0125] 在一个优选的实施方案中，谷氨酰胺以约10g－40g/天的量被提供。
[0126] 在所述营养组合物中还可存在一种或多种抗氧化剂。抗氧化剂的非限制性实例包括虾青素、类胡萝卜素、辅酶Q10(“CoQ10”)、类黄酮、谷胱甘肽、Goji(枸杞属)、橙皮苷、lactowolfberry、木酚素、叶黄素、番茄红素、多酚、硒、维生素A、维生素C、维生素E、玉米黄质或其组合。
[0127] 所述营养组合物还包含纤维或不同类型的纤维的混合物。纤维混合物可以含有可溶性和不溶性纤维的混合物。可溶性纤维可以包括例如低聚果糖、阿拉伯胶、菊粉等。不溶性纤维可以包括例如豌豆外部纤维。
[0128] 本公开物的营养组合物可以是不完全或完全营养物的来源。营养组合物可以通过口服施用或管饲来施用。如果营养组合物被配制用于口服施用，则组合物可以是液体口服营养补充剂或饲喂物。所述营养组合物还可以用于短期或长期管饲。
[0129] 在又一个实施方案中，提供了施用本公开物的营养组合物的方法。例如，在一个实施方案中，提供了在需要刺激肌肉蛋白质合成的个体中刺激肌肉蛋白质合成的方法。在另一个实施方案中，提供了在需要最小化肌肉蛋白质的分解代谢的个体中最小化肌肉蛋白质的分解代谢的方法。在又一个实施方案中，提供了在需要保持瘦体重的个体中保持瘦体重的方法。在又一个实施方案中，提供了在需要减少去负荷诱导的骨丢失的个体中减少去负荷诱导的骨丢失的方法。在又一个实施方案中，提供了在需要减弱骨骼肌萎缩的个体中减弱骨骼肌萎缩的方法。在另一个实施方案中，提供了在需要缓解高尿毒症负荷的个体中缓解高尿毒症负荷的方法。这些方法包括给所述个体施用包含有效量的α-羟基异己酸的营养组合物。本公开物的营养组合物还可以包含上文所述的其它活性成分或非活性成分。
[0130] 应当理解的是，对本领域的技术人员而言，对本文所述的本发明的优选实施方案的各种改变和修饰都是显而易见的。在不背离本主题的精神和范围并且不消除其预期优点的情况下可以进行这类变化和修饰。因此，这类变化和修饰均被所附的权利要求书所涵盖。实施例
[0131] 实施例1：α-HICA对大鼠后肢固定术后肌萎缩和恢复的作用
[0132] 材料和方法
[0133] 动物试验方案.将本文所述的实验广泛地分成2个实验系列。两种研究都使用Wistar大鼠(Charles River Breeding Laboratories,Cambridge,MA)，使其在受控环境中适应1周。大鼠在350-375g时被运送并且约为12周龄。提供自由获取的水和标准大鼠食物。所有实验都得到了宾夕法尼亚州立大学医学院实验动物管理和使用委员会(Institutional Animal Care and Use Committee of The Pennsylvania State University College of Medicine)批准，并且符合美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)有关实验动物使用的指导原则。
[0134] 研究1：本研究检查了各种膳食补充剂在改善或预防废用性萎缩产生的骨骼肌的正常萎缩响应的能力。下面的定制饮食是商业化制备的(Dytes,Bethlehem,PA)：对照饮食(AIN93M)，或补充有a-羟基-异己酸(HICA)或亮氨酸(Leu)的等热量、等氮饮食(表1)。初步研究显示对首次引入时的不同膳食大鼠具有可变的消耗量。因此，给动物提供6天期限的饮食干预，然后实施后肢固定术。第1天后，将所有动物成对饲喂成HICA组，其显示出了最低的自发性食物消耗量。在第7天时，将所有大鼠使用异氟烷(3%诱导+1.5-2%维持)麻醉并且准确地如所述的那样(Krawiec BJ,Frost RA,Vary TC,Jefferson LS和Lang CH.后肢制动部分通过蛋白酶体依赖性蛋白酶解、但独立于蛋白质合成减少肌肉质量 (Hindlimb casting decreases muscle mass in part by proteasome-dependent proteolysis but independent of protein synthesis).Am J Physiol Endocrinol Metab289:E969-E980,2005，或Vargas R和Lang CH.酒精加速肌肉损失并损害废用性萎缩导致的肌肉质量的恢复(Alcohol accelerates loss of muscle and impairs recovery of muscle mass resulting from disuse atrophy).Alcohol Clin Exp Res32:128-137,2008)通过玻璃纤维制动材料(cast)进行单侧后肢固定术。
[0135] 使足以跖屈放置以诱导腓肠肌的最大萎缩，大鼠接受10ml0.9%温热(37℃)的无菌盐水用于复苏。之前的研究已经显示单侧固定术对来自对侧的未固定的腿的骨骼肌中关注的各种参数没有影响。因此，将对侧肢用作所有随后实验的对照。在制动(casting)后，使大鼠各自居留且持续成对饲喂7天的时间。提供自由获取的水。在制动后第7天时，用戊巴比妥麻醉大鼠，以减少不良影响的方式快速地(<2min)除去制动材料(Stryker Instruments,Kalamzoo,MI)。
[0136] 研究2:本研究准确地如上面的研究1那样进行，不同之处在于允许大鼠在除去制动材料后有7-或14-天的恢复期。因为我们希望最小化麻醉的持续时间，所以在本研究中将动物用异氟烷、而不是戊巴比妥麻醉以进行制动材料的除去。
[0137] 表1.饮食组成
[0138]对照 HICA 亮氨酸
酪氨酸 166 166 166
L-胱氨酸 1.8 1.8 1.8
丙氨酸 45.3 0 0
亮氨酸 0 0 50
缬氨酸 0 6 6
异亮氨酸 0 10 10
α-HICA 0 50.4 0
菜子油 3 30 30
向日葵油 3 3 3
花生油 27 27 27
蔗糖 100 100 100
乳糖 134 134 134
小麦淀粉 412.9 391.8 392.2
纤维素 35 35 35
AIN93M矿物质混合物 35 35 35
AIN93M维生素混合物 10 10 10
总计 1000 1000 1000
酪氨酸 166 166 166
L-胱氨酸 1.8 1.8 1.8
丙氨酸 45.3 0 0
亮氨酸 0 0 50
缬氨酸 0 6 6
异亮氨酸 0 10 10
α-HICA 0 50.4 0
菜子油 3 30 30
向日葵油 3 3 3
花生油 27 27 27
蔗糖 100 100 100
乳糖 134 134 134
小麦淀粉 412.9 391.8 392.2
纤维素 35 35 35
AIN93M矿物质混合物 35 35 35
AIN93M维生素混合物 10 10 10
总计 1000 1000 1000
[0139] 所有值均为g/kg饮食。
[0140] 分析方法.准确地如所述的那样(Vary TC和Lang CH,评估酒精消耗对横纹肌中蛋白质合成的影响(Assessing effects of alcohol consumption on protein synthesis in striated muscles).Methods Mol Biol447:343-355,2008)使用大剂量(flooding dose)技术测定了腓肠肌、肝和心脏(仅心室)中蛋白质合成的体内比率。将P-50导管置于左侧颈动脉中以便抽血。给大鼠静脉内(IV)注射[3H]-L-苯基丙氨酸(Phe;150mM,30μCi/ml;1ml/100g体重)并且在15min后采血用于测定血浆Phe浓度和放射性。此后，快速切下组织并且进行部分冷冻固定，然后贮存在-70℃。通过用掺入蛋白质中的放射性的量除以血浆Phe比放射性计算蛋白质合成的比率。通过对来自血浆三氯乙酸(TCA)提取物的上清液的高效液相色谱(HPLC)分析测定了血浆Phe的比放射性。此外，匀化新鲜肌肉的样品用于对选择的蛋白质进行蛋白质印迹和分析并且将另一片组织用于下面所述的qRT-PCR。
[0141] 将 新 鲜 的 骨 骼 肌 在 冰 冷 的 匀 化 缓 冲 液 中 匀 化 (Kinematic Polytron;Brinkmann,Westbury,NY)，所述冰冷的匀化缓冲液由以下物质组成(以mmol/L计)：20HEPES(pH7.4)、2EGTA、50氟化钠、100氯化钾、0.2EDTA、0β-甘油磷酸、1DTT、0.1苯基甲烷-磺酰氟、1苄脒和0.5钒酸钠。在离心后测定蛋白质并且将每个样品的等量的蛋白质进行标准SDS-PAGE。具体地，针对总的和磷酸化的S6K1进行蛋白质印迹分析(T389;Beverly,MA)。用增强的化学发光蛋白质印迹试剂(Supersignal Pico,Pierce Chemical,Rockford,IL)展开印迹。将干燥的印迹曝光至x-射线胶片上以得到线性范围内的信号，然后扫描胶片(Microtek ScanMaker IV)并且使用Scion Image3b软件(Scion Corporation,Frederick,MD)定量。
[0142] RNA提取和实时定量PCR
[0143] 使用Tri-试剂(Molecular Research Center,Inc.,Cincinnati,OH)和RNeasy微型试剂盒(Qiagen,Valencia,CA)方案提取总RNA。将骨骼肌(50-80mg)在800μl tri-试剂中匀化，然后根据制造商的说明进行氯仿提取。将等体积的70%乙醇加入到水相中，将混合物荷载到Qiagen微型旋转柱上。在该步骤后按照Qiagen微型试剂盒方案进行操作，包括在室温下柱上DNase I处理以除去残留的DNA污染。用40μl无RNase的水从柱上洗脱RNA，用1μl在NanoDrop2000(Thermo Fisher Scientific,Waltham,MA)分光光度计上进行定量。用1%琼脂糖凝胶分析RNA的质量。使用上标III逆转录酶(Invitrogen,Carlsbad,CA)按照制造商的说明逆转录总RNA(1μg)。使用25ng cDNA在StepOnePlus系统中使用TaqMan基因表达测定法按照制造商的说明(Applied Biosystems,Foster City,CA)针对atrogin(Rn00591730_m1)、murf(Rn00590197_m1)、遍 在 蛋 白b(Rn03062801_gH) 和gapdh(Rn01775763_g1)以及基因表达标准混合物(master mix)进行实时定量PCR。循环参数为起始95C达10min，40个循环95℃达15sec和60℃达1min。对比定量方法2–ΔΔCt被用于提供参比内源性对照的靶标基因的基因表达(Livak KJ和Schmittgen TD.使用实时定量PCR和2(-ΔΔC(T))方法进行的相对基因表达数据的分析(Analysis of relative gen expression data using real-time quantitative PCR and the2(-ΔΔC(T))Method).Methods25:402-408,2001)。
[0144] 从动脉导管中采血，同时麻醉大鼠，然后注射[3H]-Phe。配置血液以测定标准血液学和生物化学终点。为了进行血液学分析，将250-500μl血液配置到含有EDTA(BD No.365974;Fisher Scientific)的试管中。血液学分析(Heska CBC-Diff Hematology Analyzer,Loveland,CO)包括：红细胞和白细胞计数、血细胞比容、血红蛋白、血小板和差示白细胞计数。使用亚甲基蓝染色对网织红细胞手动计数。此外，将900μl血液配置到含有100μl0.109M柠檬酸钠(BD Medical No.363083;Fisher Scientific)的试管中以测定凝血酶原时间(BBL Fibrometer System,Cockeysville,MD)。将其余血液配置到涂敷了硅氧烷的采集试管(BD No.366381;Fisher Scientific)中并且使其凝块。将凝块的血样在4℃下在Beckman Coulter Allegra X-12R离心机中以3500rpm离心5min，采集血清，贮存。对血清的生物化学分析在Cobas Mira Plus Chemistry Analyzer(Diamond Diagnostics,Holliston,MA)上进行，包括：总胆红素、葡萄糖、天冬氨酸转氨酶、丙氨酸转氨酶、乳酸脱氢酶、白蛋白、钙、肌酸酐、脲、磷酸盐、总胆固醇、氯化物和总蛋白质。用火焰光度计(IL940;Instrumentation Laboratory,Lexington,MA)分析血清钠和钾。通过比色法测定甘油三酯和游离脂肪酸(FFA)(分别用Abcam,Cambridge,MA;Wako Diagnostics,Richmond,VA)。通过ELISA测定胰岛素(Alpco diagnostics,Salem,NH)。
计算胰岛素抗性的内稳态模型评估(HOMA-IR)以提供全身胰岛素抗性的估计值(Turner RC,Holman RR,Matthews D,Hockaday TD和Peto J.糖尿病中的胰岛素缺乏和胰岛素抗性相互作用：通过反馈分析由基础血浆胰岛素和葡萄糖浓度估算它们的相对贡献(Insulin deficiency and insulin resistance interaction in diabetes:estimation of their relative contribution by feedback analysis from basal plasma insulin and glucose concentrations).Metabolism28:1086-1096,1979)。
计算胰岛素抗性的内稳态模型评估(HOMA-IR)以提供全身胰岛素抗性的估计值(Turner RC,Holman RR,Matthews D,Hockaday TD和Peto J.糖尿病中的胰岛素缺乏和胰岛素抗性相互作用：通过反馈分析由基础血浆胰岛素和葡萄糖浓度估算它们的相对贡献(Insulin deficiency and insulin resistance interaction in diabetes:estimation of their relative contribution by feedback analysis from basal plasma insulin and glucose concentrations).Metabolism28:1086-1096,1979)。
[0145] 使 用 1H-NMR 分 析 仪 (Bruker LF90proton-NMR Minispec;BrukerOptics,Woodlands,TX)在清醒动物中非侵入性地追踪身体组成的经度和种群差异以便快速测量总身体瘦质量和脂肪组织质量。在应用制动材料前即刻进行测量，并且在除去制动材料时和/或在恢复期后再次进行测量。
[0146] 统计学分析.将每个条件的数据总结为平均值±平均值的标准误(SEM)，其中每个治疗组的大鼠数量在附图或表的图例中进行了说明。使用2元ANOVA及事后Student-Neuman-Keuls检验(posthoc Student-Neuman-Keuls test)进行了数据的统计学评价，此时相互作用是显著性的。为了比较固定术诱导的同一大鼠中右侧与左侧腓肠肌之间的肌肉蛋白质合成的减少，进行了2-尾配对检验。P<0.05的组间差异被认为是具有显著性的。
[0147] 结果
[0148] 食物消耗、体重和器官重量.将来自所有研究的动物合并，以便呈现在基础期期间(例如制动前)、固定术期间和恢复期期间食物摄入和体重改变的总体情况。在第1天后，食物摄入在4个组中无差异，直到固定术时(例如第2-5天；图1A)。在制动后即刻，食物摄入下降约25%，并且在所有组中所述减少是相当的。尽管我们在HICA组中大鼠消耗的食物量方面针对成对饲喂大鼠做了最佳尝试，但是在固定术的最后4天期间HICA组的平均食物消耗量仍然倾向于低于所有其它组。在除去制动材料后，食物消耗量在研究期间逐渐增加，并且在4个组中食物消耗量无显著性差异(图1A)。
[0149] 图1B显示了对每个动物自身的起始体重进行了校准的绝对体重变化。在引入给定的饮食后，所有大鼠前24h均存在体重的初始下降。此后，在所有组中体重逐渐增加并且在任意组中与起始值相比无差异。作为制动的结果，所有大鼠损失体重，并且在所有组中减少量是相当的。在除去制动材料后，体重开始增加，然后在恢复期期间显然大规模进入平稳期。总之，在接受不同饮食补充剂的大鼠中食物消耗或体重没有持续的差异。因此，任何随后描述的组间代谢差异不能归因于热量摄入的差异。
[0150] 就肝、心脏(仅心室)、肾上腺、脾或睾丸而言，总器官重量无差异(表2)。在饲喂对照饮食、富含HICA或亮氨酸的饮食的大鼠之间肾重量无差异。
[0151] 表2.器官重量
[0152]对照 HICA 亮氨酸
肝，g 11.34±0.25 12.00±0.35 11.49±0.28
心脏，g 1.11±0.0 1.13±0.02 1.12±0.01
肾，g 1.19±0.02 1.22±0.03 1.19±0.02
肾上腺，mg 380±13 403±16 398±16
脾，mg 936±32 960±37 1001±32
睾丸，g 1.84±0.03 1.82±0.03 1.83±0.04
肝，g 11.34±0.25 12.00±0.35 11.49±0.28
心脏，g 1.11±0.0 1.13±0.02 1.12±0.01
肾，g 1.19±0.02 1.22±0.03 1.19±0.02
肾上腺，mg 380±13 403±16 398±16
脾，mg 936±32 960±37 1001±32
睾丸，g 1.84±0.03 1.82±0.03 1.83±0.04
[0153] 所述值为平均值±SEM；每个组中的大鼠数量分别为n=26、22和23。合并了来自所有研究的数据，因为在来自相同饮食处理的研究之间器官重量无差异。
[0154] 在自由饲喂的大鼠中在0800–1000小时质检测定了器官蛋白质合成的体内测定的比率。在4个组中心脏和肝中的蛋白质合成无差异(表3)。
[0155] 表3.体内测定的组织蛋白质合成
[0156]对照 HICA 亮氨酸
心脏 2.96±0.10 2.76±0.11 2.93±0.11
肝 23.62±0.71 24.41±0.90 22.51±0.88
腓肠肌(对照)1.42±0.04 1.26±0.04 1.32 0.04
心脏 2.96±0.10 2.76±0.11 2.93±0.11
肝 23.62±0.71 24.41±0.90 22.51±0.88
腓肠肌(对照)1.42±0.04 1.26±0.04 1.32 0.04
[0157] 所述值为平均值±SEM；每个组中的大鼠数量分别为n=27、23和23。合并了来自所有研究的数据，因为在来自相同饮食处理的研究之间器官重量无差异。
[0158] 一般代谢、血液学和器官特性
[0159] 对由4个治疗组采集的血清测定了各种生物化学终点。此外，将来自所有研究的数据合并，因为在消耗相同饮食达不同持续时间的组内未检测到统计学差异。如表4中所显示的那样，虽然所有值都在大鼠的正常限度内，但是就所选择的终点而言在组中存在一些尽管小、但在统计学上具有显著性的变化。例如，虽然对多种电解质(例如钠、氯化物和钙)的浓度未检测到差异，但是与对照-或HICA-饲喂的大鼠相比，在Leu补充组中血清钾浓度更低。此外，与对照-或HICA-饲喂的大鼠相比，在Leu组中血清磷浓度升高了18%。概括而言，与对照组的值相比，肾功能标记物(例如肌酸酐和BUN)在HICA和Leu补充组中不受影响。肝功能的替代标记物(AST、ALT、胆红素)在组中无差异。
[0160] 营养和代谢标记物(总蛋白质、白蛋白、葡萄糖和甘油三酯)在4个组中也没有差异。最后，血清胰岛素浓度在对照组与HICA-饲喂的大鼠之间无差异(表4)。最后，我们计算了HOMA-IR(一种胰岛素抗性的替代标记物)，证明与对照组大鼠或饲喂含有HICA的饮食的那些大鼠相比，它在Leu-饲喂的大鼠中显著性地更大。
[0161] 表4.血液化学情况、代谢底物和激素
[0162]对照 HICA 亮氨酸
钠，mmol/L 140±1 141±1 140±1
钾，mmol/L 4.9±0.1a 4.9±0.1a 4.1±0.1b
钙，mg/dL 9.5±0.1 9.5±0.1 9.6±0.1
氯化物，mmol/L 99±1 101±1 100±1
磷，mg/dL 6.2±0.2a 5.8±0.2a 7.0±0.2b
肌酸酐，mg/dL 0.3±0.02 0.3±0.02 0.3±0.01
BUN，mg/dL 16.1±0.6a 16.2±0.6a 16.2±0.5a
总胆红素，mg/dL 0.5±0.04 0.5±0.04 0.3±0.02
LDH,U/L 292±30 232±23 169±21
AST,U/L 76±5 74±4 68±4
ALT,U/L 25±2 24±1 24±1
总蛋白质，g/dL 4.9±0.1 5.0±0.1 5.0±0.1
白蛋白，g/dL 3.38±0.04 3.31±0.04 3.42±0.03
胆固醇，mg/dL 66±3 62±3 63±4
甘油三酯，μmol/L 678±45 609±50 667±52
葡萄糖，mg/dL 215±9 223±11 214±8
胰岛素，ng/ml 1.87±0.14a 1.90±0.15a 3.64±0.32c
HOMA-IR 25.5±2.8a 27.1±3.2a 47.7±4.6b
钠，mmol/L 140±1 141±1 140±1
钾，mmol/L 4.9±0.1a 4.9±0.1a 4.1±0.1b
钙，mg/dL 9.5±0.1 9.5±0.1 9.6±0.1
氯化物，mmol/L 99±1 101±1 100±1
磷，mg/dL 6.2±0.2a 5.8±0.2a 7.0±0.2b
肌酸酐，mg/dL 0.3±0.02 0.3±0.02 0.3±0.01
BUN，mg/dL 16.1±0.6a 16.2±0.6a 16.2±0.5a
总胆红素，mg/dL 0.5±0.04 0.5±0.04 0.3±0.02
LDH,U/L 292±30 232±23 169±21
AST,U/L 76±5 74±4 68±4
ALT,U/L 25±2 24±1 24±1
总蛋白质，g/dL 4.9±0.1 5.0±0.1 5.0±0.1
白蛋白，g/dL 3.38±0.04 3.31±0.04 3.42±0.03
胆固醇，mg/dL 66±3 62±3 63±4
甘油三酯，μmol/L 678±45 609±50 667±52
葡萄糖，mg/dL 215±9 223±11 214±8
胰岛素，ng/ml 1.87±0.14a 1.90±0.15a 3.64±0.32c
HOMA-IR 25.5±2.8a 27.1±3.2a 47.7±4.6b
[0163]
[0164] 所述值为平均值±SEM；4个饮食组的n分别=26、22、23和23。在同一行内具有不同字母(a,b,c)的平均值具有统计学差异(P<0.05;ANOVA-SNK)。HOMA-IR，胰岛素抗性的内稳态模型评估值。
[0165] 所测定的所有血液学终点均在啮齿类动物的正常限度内，并且在4个组中无差异(表5)。例如，在各组中白细胞(WBC)、红细胞(RBC)或血小板的数量无显著性差异。此外，在各组中嗜中性粒细胞、淋巴细胞、单核细胞、嗜酸性粒细胞或网织红细胞的百分比无差异。血细胞比容、血红蛋白、平均红细胞容积(mean corpuscular volume,MCV)和红细胞平均血红蛋白量(mean corpuscular hemoglobin,MCH)也无差异。
[0166] 表5.血液学情况
[0167]对照 HICA 亮氨酸
WBC,103/μl 2.3±0.2 2.5±0.2 2.7±0.2
嗜中性粒细胞，% 25±2 24±2 23±3
淋巴细胞，% 72±3 70±2 73±3
血细胞比容，% 40±1 40±1 41±1
MCV，fl 47±1 47±1 47±1
RBC,106/μl 8.61±0.16 8.49±0.31 8.98±0.28
血红蛋白，g/dL 15.9±0.3 15.2±0.5 15.7±0.3
MCH,Pg 17.9±0.2 17.9±0.1 17.9±0.2
血小板，103/μl 1114±37 1207±60 1206±56
凝血酶原时间，秒 18±1 19±1 18±1
WBC,103/μl 2.3±0.2 2.5±0.2 2.7±0.2
嗜中性粒细胞，% 25±2 24±2 23±3
淋巴细胞，% 72±3 70±2 73±3
血细胞比容，% 40±1 40±1 41±1
MCV，fl 47±1 47±1 47±1
RBC,106/μl 8.61±0.16 8.49±0.31 8.98±0.28
血红蛋白，g/dL 15.9±0.3 15.2±0.5 15.7±0.3
MCH,Pg 17.9±0.2 17.9±0.1 17.9±0.2
血小板，103/μl 1114±37 1207±60 1206±56
凝血酶原时间，秒 18±1 19±1 18±1
[0168]
[0169] 所述值为平均值±SEM；4个饮食组的n分别=19、17、15和15。缩写包括：MCV，平均红细胞容积；MCH，红细胞平均血红蛋白量；WBC，白细胞，RBC，红细胞。在所有组中单核细胞、嗜酸性粒细胞或网织红细胞的百分比各自平均<2%，并且不受饮食补充影响(数据未显示)。在同一行内具有不同字母(a,b,c)的平均值具有统计学差异(P<0.05；ANOVA-SNK)。
[0170] 肌肉质量和蛋白质合成.未制动的对照腓肠肌的湿重在组间无差异(图2A)。在所有组中固定术以类似的程度减少腓肠肌质量(对照=0.58±0.06g；HICA=0.61±0.09g；Leu=0.57±0.08g)。在消耗对照饮食的大鼠中，除去制动材料后7天腓肠肌质量无增加(图
2B)。此外，该时间点的肌肉再生长不因消耗aHICA或Leu补充饮食而改变。然而，到恢复的第14天，所有固定的肌肉都已经重新增加了一些质量(图2C)。在该时间点，与对侧未制动的肌肉相比，之前固定的肌肉的质量的减少仍然可以在对照-和Leu-饲喂的大鼠中检测到。相反，HICA-饲喂的组中之前制动的和未制动的对照腓肠肌的重量无差异。当数据被表示为肌肉质量的增加量时这些组差异更明显(图2D)。
2B)。此外，该时间点的肌肉再生长不因消耗aHICA或Leu补充饮食而改变。然而，到恢复的第14天，所有固定的肌肉都已经重新增加了一些质量(图2C)。在该时间点，与对侧未制动的肌肉相比，之前固定的肌肉的质量的减少仍然可以在对照-和Leu-饲喂的大鼠中检测到。相反，HICA-饲喂的组中之前制动的和未制动的对照腓肠肌的重量无差异。当数据被表示为肌肉质量的增加量时这些组差异更明显(图2D)。
[0171] 来自对照-和Leu-饲喂的大鼠的未制动的肌肉中的蛋白质合成无差异(表3)。相反，来自HICA-饲喂的大鼠的未制动的肌肉中的蛋白质合成的基本比率比对照饲喂的大鼠显著性地更低(10%)。在对照-和Leu-饲喂的大鼠中制动以相同的程度降低了蛋白质合成。相反，在饲喂含有HICA的饮食的大鼠中，肌肉蛋白质的合成不存在固定术诱导的减少(图3A,右侧图组)。在7天的恢复期后，在之前固定的肌肉中蛋白质合成增加(图3B)。
虽然蛋白质合成的增幅倾向于在HICA-饲喂的大鼠中比在对照饲喂的大鼠中更大(分别为
0.77±0.17nmol Phe/h/mg蛋白质和0.46±0.13nmol Phe/h/mg蛋白质)，但是该差异没有达到统计学显著性。到恢复的第14天，之前固定的腿中的蛋白质合成比率与对照组和Leu组的未制动的肌肉相比无差异(图3C)。然而，HICA-饲喂的组的之前固定的肌肉中的蛋白质合成与对侧的对照肌肉相比仍然增加。此外，肌肉蛋白质合成的增加量在HICA-饲喂的大鼠中比其它组倾向于增加，但该变化没有达到统计学显著性(图3C,右侧图组)。
虽然蛋白质合成的增幅倾向于在HICA-饲喂的大鼠中比在对照饲喂的大鼠中更大(分别为
0.77±0.17nmol Phe/h/mg蛋白质和0.46±0.13nmol Phe/h/mg蛋白质)，但是该差异没有达到统计学显著性。到恢复的第14天，之前固定的腿中的蛋白质合成比率与对照组和Leu组的未制动的肌肉相比无差异(图3C)。然而，HICA-饲喂的组的之前固定的肌肉中的蛋白质合成与对侧的对照肌肉相比仍然增加。此外，肌肉蛋白质合成的增加量在HICA-饲喂的大鼠中比其它组倾向于增加，但该变化没有达到统计学显著性(图3C,右侧图组)。
[0172] 我们同时测定了一组(n=7)成对饲喂的首次用于实验的大鼠的腓肠肌重量和蛋白质合成，所述大鼠用对照饮食饲喂相同的时间期限。来自该首次用于实验的对照组的左侧和右侧腓肠肌的重量(分别为2.17±0.04g和2.18±0.05g)与对照饲喂的组中未制动的对照肌肉的重量(2.16±0.05g)无差异。此外，来自首次用于实验的对照大鼠的左侧(1.31±0.07nmol Phe/h/mg蛋白质)和右侧(1.39±0.08nmol Phe/h/mg蛋白质)腓肠肌中的蛋白质合成与对照饲喂的大鼠的未制动的肌肉(1.36±0.07nmol Phe/h/mg蛋白质)相比无差异。这些数据和之前公开的那些(28)提示，制动的大鼠中对侧肌肉是适宜的内部对照，不发生显著的代偿性肥大。
[0173] S6K1磷酸化.mTOR激酶活性的改变典型地导致其下游底物S6K1的磷酸化状态协调改变，所述改变与蛋白质合成的总比率的改变成比例。未制动的对照肌肉中S6K1磷酸化(T389)的基础水平显示出相当大的可变性，因此在各种治疗组中无统计学差异(图4)。然而，固定术导致了S6K1磷酸化的持续减少，该减少在组间无差异。相反，在恢复期过程中，之前固定的肌肉中的S6K1磷酸化升高(第7天恢复)或者已经恢复至对照组值(第14天恢复)。
[0174] 讨论
[0175] HICA和Leu补充对基础病症的作用.本研究评价了补充了aHICA或Leu的饮食在改善固定术所产生的萎缩响应方面和/或在改善肌肉在除去制动材料后恢复质量的能力方面的能力。与饲喂对照饮食的大鼠相比，饲喂这些不同饮食达至多3周对众多生物化学和血液学终点而言几乎不产生统计学差异。此外，各种器官(例如肝、心脏、脾、肾、睾丸)的重量基本不受影响。因此，这些不同的饮食补充剂没有显示出具有任何明显的器官毒性。
[0176] 饲喂这些饮食也没有显著改变大鼠中LBM的量或百分比或者改变腓肠肌的质量。此外，检测到肝或心脏的体内测定的蛋白质合成的比率无显著性改变。
[0177] 对固定术的萎缩响应.已经使用不同的模型研究了废用性萎缩，包括后肢悬吊(例如去负荷)、延长卧床休息、去神经和后肢固定术–后者是单侧的或双侧的。虽然每种模型相对于其它模型都具有优点和缺点，本研究使用了单侧制动来产生废用性萎缩。这种模型使得能在同一只大鼠中比较固定的与对照的肌肉，维持对后肢肌群的神经支配，允许在除去制动材料后进行恢复型研究。理论上，它也比其它模型更与临床相关。我们的研究也在约14周龄的Wistar大鼠中进行，这些大鼠不再处于其发育的快速生长期。因此，未制动的和制动的肌肉之间的差异更能代表与正常肌肉生长衰竭相反的萎缩响应。概括而言，已经报道了肢体固定术降低小鼠、大鼠和人的肌肉质量和纤维直径。这种废用性萎缩是由蛋白质合成与降解比率之间的失衡导致的。大部分证据支持从早至固定后6h开始且在数天至数周中维持减少的混合或总肌肉蛋白质合成减少。在以肌肉消耗为特征的其它分解代谢情况(例如脓毒症、酒精、过量的糖皮质激素、炎性细胞因子过量)下，这类肌肉蛋白质合成的减少短暂地与mTOR活性的抑制相关，正如由S6K1磷酸化减少所证实的那样((Kazi AA,Pruznak AM,Frost RA和Lang CH脓毒症诱导的mTOR复合物1内的蛋白质-蛋白质相互作用的改变和亮氨酸对肌肉蛋白质合成的调控作用(Sepsis-induced alterations in protein-protein interactions within mTOR complex1and the modulating effect of leucine on muscle protein synthesis).Shock35:117-125,2011)。我们目前的数据证实响应于废用S6K1磷酸化明显减少。
[0178] 用aHICA或Leu进行饮食补充对萎缩响应的影响.亮氨酸通过增强mRNA翻译启动来刺激骨骼肌中的总蛋白质合成(Dennis MD,Baum JI,Kimball SR和Jefferson LS.胰岛素和氨基酸对mTORC1的协调调节中所涉及的机制(Mechanisms involvedin the coordinate regulation of mTORC1by insulin and amino acids).J Biol Chem286:8287-8296,2011.9)。
[0179] 然而，给大鼠饲喂补充了单独的Leu的饮食无法预防制动诱导的腓肠肌中蛋白质合成的减少。与缺乏Leu作用相反，给大鼠饲喂补充了单独的αHICA的饮食防止了制动诱导的肌肉蛋白质合成的减少。
[0180] 重要地，尽管αHICA具有防止正常的肌肉蛋白质合成减少的能力，但是该代谢物无法防止或改善伴随的肌肉质量本身的减少。在这方面，没有饮食补充剂能减缓废用所产生的肌肉质量的损失。
[0181] 用αHICA或Leu进行饮食补充对从固定术中恢复的影响.除去制动材料后7天(即“恢复”)，在之前固定的肌肉中蛋白质合成增加。之前已经报道这种代偿性的肌肉蛋白质合成增加早至除去制动材料后6-24小时即开始。此外，蛋白质合成的增加与增强的S6K1磷酸化一致。
[0182] 到恢复的第14天，在7天时在之前固定的肌肉中检测到的蛋白质合成的代偿性增加已经恢复至对照-和Leu-饲喂的大鼠中的基线值。然而，来自补充了单独的HICA的大鼠的在之前固定的肌肉中蛋白质合成仍然增加。这种蛋白质合成的升高与回至对照水平的之前固定的肌肉的质量的协调增加相关。萎缩后肢的质量的完全恢复不同于饲喂富含Leu的饮食的大鼠中腓肠肌质量的部分恢复。
[0183] 总之，在所评价的饮食补充剂中，仅αHICA防止固定术诱发的肌肉蛋白质合成的减少。总的来说，没有一种补充剂预防了或改善了成年大鼠中单侧后肢固定术所产生的肌肉质量减少。相反，在整个固定期间并且然后在2周的恢复中提供的αHICA确实产生了之前固定的肌肉中肌肉蛋白质合成的持续的增加以及肌肉质量本身的更大的增加量。在接受含有补充的Leu的饮食的大鼠中没有观察到对肌肉恢复的类似的治疗作用。因为αHICA补充对诸多全身和组织特异性的代谢和血液学参数没有明显的有害作用，所以我们的数据表明，提供αHICA可代表旨在加速从废用性萎缩中恢复的重要的营养方法。
附图说明
[0184] 图1：与成对饲喂的对照大鼠相比，饲喂富含αHICA或亮氨酸(Leu)的饮食的大鼠的每日食物消耗量和体重变化。对照组、HICA组和Leu组中大鼠的初始绝对体重分别为398±5g、398±5g、400±5g和397±6g。所述值是平均值±SEM；在1-13天期间，n分别=27、25、23和23，在前7天的恢复期间，n分别=19、15、15和15，对于14天的恢复期，n=8/组。
[0185] 图2：固定7天结束时(图组A)或者固定7天+恢复7天后(图组B)或者恢复14天后(图组C)未制动的(对照)肢体或对侧肢体的腓肠肌重量。所述值是平均值±SEM。就固定期而言，对照组、HICA组和Leu组的样本大小分别为n=8、10、8和9，就7-天恢复期而言，n=11、7、7和7，就14-天恢复期而言，n=8/组。*与同一时间点来自同一组的未制动的对照肌肉相比P<0.05。对于三个时间点中的任意一个而言，未制动的肌肉的重量在不同的饮食组中无差异。
[0186] 图3：在固定7天结束时(图组A)或者固定7天+恢复7天后(图组B)或者恢复14天后(图组C)体内测定的未制动的肢体或对侧肢体的腓肠肌中的蛋白质合成。所述值是平均值±SEM。就固定期而言，对照组、HICA组和Leu组的样本大小分别为n=8、10、8和
9，就7-天恢复期而言，n=11、7、7和7，就14-天恢复期而言，n=8/组。左侧图组表示蛋白质肌肉蛋白质合成的绝对比率的定量，右侧图组表示相同动物中蛋白质合成的变化(增加量或减少量)(对照–制动的)。*与来自相同组的未制动的对照肌肉相比P<0.05。在不同的饮食组中未制动的肌肉的重量无差异。具有不同字母的值具有显著性差异，P<0.05。
9，就7-天恢复期而言，n=11、7、7和7，就14-天恢复期而言，n=8/组。左侧图组表示蛋白质肌肉蛋白质合成的绝对比率的定量，右侧图组表示相同动物中蛋白质合成的变化(增加量或减少量)(对照–制动的)。*与来自相同组的未制动的对照肌肉相比P<0.05。在不同的饮食组中未制动的肌肉的重量无差异。具有不同字母的值具有显著性差异，P<0.05。
[0187] 图4：在固定7天结束时(图组A)或者固定7天+恢复7天后(图组B)或者恢复14天后(图组C)未制动的肢体或对侧肢体的腓肠肌中的S6K1磷酸化。所述值是平均值±SEM。就固定期而言，对照组、HICA组和Leu组的样本大小分别为n=8、10、8和9，就7-天恢复期而言，n=11、7、7和7，就14-天恢复期而言，n=8/组。每个图组的蛋白质印迹是所有样本的代表，其中来自各时间点的样品在相同凝胶上运行。柱形图是所有免疫印迹的密度计定量，其中的柱形代表平均值±SEM，＊与来自相同组的未制动的对照肌肉相比P<0.05。
具有不同字母的值具有显著性差异，P<0.05。
具有不同字母的值具有显著性差异，P<0.05。
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