RUSS-AGE study: Markers of carbohydrate metabolism and their time course in different age groups of a healthy population of the Russian Federation

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Background. One of the important tasks of modern science is to search for key biomarkers of aging of various body systems. Parameters of carbohydrate metabolism play an essential role in maintaining vital activity. The prevalence of carbohydrate metabolism disorders increases with age, but the time course of changes in individual markers remains poorly understood. Therefore, it is important to investigate the patterns of changes in carbohydrate metabolism markers in different age groups among healthy participants, which is the objective of the RUSS-AGE study.

Aim. To evaluate changes in carbohydrate status markers (adiponectin, leptin, glucose, glycated hemoglobin, insulin, and carboxymethyllysine – CML) in different age groups of a healthy Russian population.

Materials and methods. The study was conducted at the Pirogov Russian National Research Medical University in collaboration with the Moscow City Outpatient Clinic No. 220. The study group included subjects 18 years of age and older who signed an informed consent form; the exclusion criteria were current acute disease, exacerbation of a chronic disease, surgical intervention within the last month, and moderate to severe chronic age-associated diseases. Blood samples were taken to measure aging markers: glucose (enzymatic ultraviolet method), insulin (chemiluminescent enzyme immunoassay), glycated hemoglobin (calorimetric method), CML, adiponectin, and leptin (enzyme immunoassay). The study was approved by the local ethics committee (Minutes No. 59 dated 13.09.2022). Statistical analysis was carried out using the R programming language version 4.4.0. The significance threshold for the p-value values given in the article is 0.05.

Results. The study included 711 participants, which were divided into eight age groups. According to the intergroup comparison, a statistically significant direct relationship of age with adiponectin (p<0.001), glucose (p<0.001), and glycated hemoglobin (p<0.001) was found. No significant correlation with age was found for leptin (p=0.116), insulin (p=0.078), and CML (p=0.506). After conducting a statistical analysis using linear regression to assess the dependence of variables on age, it was found that only adiponectin, glucose, and glycated hemoglobin significantly increase with age (p<0.001).

Conclusion. The study showed a significant increase in adiponectin, glucose, and glycated hemoglobin, while leptin, insulin and CML had no significant correlation with age.

About the authors

Anna K. Ilyushchenko

Pirogov Russian National Research Medical University

Author for correspondence.
Email: Ilyushchenko_ak@rgnkc.ru
ORCID iD: 0000-0002-3544-5347
SPIN-code: 5507-2852

junior researcher

Russian Federation, Moscow

Arina E. Veriaskina

Pirogov Russian National Research Medical University; Lomonosov Moscow State University

Email: Ilyushchenko_ak@rgnkc.ru
ORCID iD: 0009-0008-6926-2195

trainee

Russian Federation, Moscow; Moscow

Lubov V. Machekhina

Pirogov Russian National Research Medical University

Email: mlv66@list.ru
ORCID iD: 0000-0002-2028-3939
SPIN-code: 6453-5835

Cand. Sci. (Med.)

Russian Federation, Moscow

Aleksandra A. Melnitskaia

Pirogov Russian National Research Medical University

Email: Ilyushchenko_ak@rgnkc.ru
ORCID iD: 0009-0009-0858-2053
SPIN-code: 7716-9894

junior researcher

Russian Federation, Moscow

Olga N. Tkacheva

Pirogov Russian National Research Medical University

Email: Ilyushchenko_ak@rgnkc.ru
ORCID iD: 0000-0002-4193-688X
SPIN-code: 6129-5809

D. Sci. (Med.), Prof., Corr. Memb. RAS, Director of the Russian Gerontological Research and Clinical Center

Russian Federation, Moscow

Andrey A. Tyazhelnikov

Pirogov Russian National Research Medical University

Email: Ilyushchenko_ak@rgnkc.ru
SPIN-code: 4251-4544

D. Sci. (Med.)

Russian Federation, Moscow

Valeriy S. Polunin

Pirogov Russian National Research Medical University

Email: Ilyushchenko_ak@rgnkc.ru
ORCID iD: 0000-0002-2681-8527
SPIN-code: 3491-4908

D. Sci. (Med.)

Russian Federation, Moscow

Alexander V. Iumukian

City Outpatient Clinic No. 220

Email: Ilyushchenko_ak@rgnkc.ru
ORCID iD: 0000-0002-2529-8283
SPIN-code: 6253-0419

medical methodologist

Russian Federation, Moscow

Irina D. Strazhesko

Pirogov Russian National Research Medical University

Email: Ilyushchenko_ak@rgnkc.ru
ORCID iD: 0000-0002-3657-0676
SPIN-code: 9049-7884

D. Sci. (Med.), Prof.

Russian Federation, Moscow

References

  1. Chia CW, Egan JM, Ferrucci L. Age-Related Changes in Glucose Metabolism, Hyperglycemia, and Cardiovascular Risk. Circ Res. 2018;123(7):886-904. doi: 10.1161/CIRCRESAHA.118.312806
  2. Kolb H, Kempf K, Martin S. Insulin and aging – a disappointing relationship. Front Endocrinol (Lausanne). 2023;14:1261298. doi: 10.3389/fendo.2023.1261298
  3. Delgado-Andrade C. Carboxymethyl-lysine: thirty years of investigation in the field of AGE formation. Food Funct. 2016;7(1):46-57. doi: 10.1039/c5fo00918a
  4. Arai Y, Kamide K, Hirose N. Adipokines and Aging: Findings From Centenarians and the Very Old. Front Endocrinol (Lausanne). 2019;10:142. doi: 10.3389/fendo.2019.00142
  5. Cnop M, Havel PJ, Utzschneider KM, et al. Relationship of adiponectin to body fat distribution, insulin sensitivity and plasma lipoproteins: evidence for independent roles of age and sex. Diabetologia. 2003;46(4):459-69. doi: 10.1007/s00125-003-1074-z
  6. Kim JG, Lee BJ, Jeong JK. Temporal Leptin to Determine Cardiovascular and Metabolic Fate throughout the Life. Nutrients. 2020;12(11):3256. doi: 10.3390/nu12113256
  7. Obata Y, Yamada Y, Takahi Y, et al. Relationship between serum adiponectin levels and age in healthy subjects and patients with type 2 diabetes. Clin Endocrinol (Oxf). 2013;79(2):204-10. doi: 10.1111/cen.12041
  8. Adamczak M, Rzepka E, Chudek J, Wiecek A. Ageing and plasma adiponectin concentration in apparently healthy males and females. Clin Endocrinol (Oxf). 2005;62(1):114-8. doi: 10.1111/j.1365-2265.2004.02182.x
  9. Fang H, Judd RL. Adiponectin Regulation and Function. Compr Physiol. 2018;8(3):1031-63. doi: 10.1002/cphy.c170046
  10. Ostlund RE Jr, Yang JW, Klein S, Gingerich R. Relation between plasma leptin concentration and body fat, gender, diet, age, and metabolic covariates. J Clin Endocrinol Metab. 1996;81(11):3909-13. doi: 10.1210/jcem.81.11.8923837
  11. Moller N, O'Brien P, Nair KS. Disruption of the relationship between fat content and leptin levels with aging in humans. J Clin Endocrinol Metab. 1998;83(3):931-4. doi: 10.1210/jcem.83.3.4620
  12. Roszkowska-Gancarz M, Jonas M, Owczarz M, et al. Age-related changes of leptin and leptin receptor variants in healthy elderly and long-lived adults. Geriatr Gerontol Int. 2015;15(3):365-71. doi: 10.1111/ggi.12267
  13. Muller DC, Elahi D, Tobin JD, Andres R. Insulin response during the oral glucose tolerance test: the role of age, sex, body fat and the pattern of fat distribution. Aging (Milano). 1996;8(1):13-21. doi: 10.1007/BF03340110
  14. Basu R, Breda E, Oberg AL, et al. Mechanisms of the age-associated deterioration in glucose tolerance: contribution of alterations in insulin secretion, action, and clearance. Diabetes. 2003;52(7):1738-48. doi: 10.2337/diabetes.52.7.1738
  15. Sakurai M, Motoike IN, Hishinuma E, et al. Identifying critical age and gender-based metabolomic shifts in a Japanese population of the Tohoku Medical Megabank cohort. Sci Rep. 2024;14(1):15681. doi: 10.1038/s41598-024-66180-0
  16. Ma Q, Liu H, Xiang G, et al. Association between glycated hemoglobin A1c levels with age and gender in Chinese adults with no prior diagnosis of diabetes mellitus. Biomed Rep. 2016;4(6):737-40. doi: 10.3892/br.2016.643
  17. Huang SH, Huang PJ, Li JY, et al. Hemoglobin A1c Levels Associated with Age and Gender in Taiwanese Adults without Prior Diagnosis with Diabetes. Int J Environ Res Public Health. 2021;18(7):3390. doi: 10.3390/ijerph18073390
  18. Pani LN, Korenda L, Meigs JB, et al. Effect of aging on A1C levels in individuals without diabetes: evidence from the Framingham Offspring Study and the National Health and Nutrition Examination Survey 2001–2004. Diabetes Care. 2008;31(10):1991-6. doi: 10.2337/dc08-0577
  19. Basu R, Dalla Man C, Campioni M, et al. Effects of age and sex on postprandial glucose metabolism: differences in glucose turnover, insulin secretion, insulin action, and hepatic insulin extraction. Diabetes. 2006;55(7):2001-14. doi: 10.2337/db05-1692
  20. Wang D, Wang J, Liu X, et al. Quantifying carboxymethyl lysine and carboxyethyl lysine in human plasma: clinical insights into aging research using liquid chromatography-tandem mass spectrometry. BMC Biotechnol. 2024;24:12. doi: 10.1186/s12896-024-00838-5
  21. Vlassara H, Cai W, Goodman S, et al. Protection against loss of innate defenses in adulthood by low advanced glycation end products (AGE) intake: role of the antiinflammatory AGE receptor-1. J Clin Endocrinol Metab. 2009;94(11):4483-91. doi: 10.1210/jc.2009-0089
  22. Uribarri J, Cai W, Peppa M, et al. Circulating glycotoxins and dietary advanced glycation endproducts: two links to inflammatory response, oxidative stress, and aging. J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 2007;62(4):427-33. doi: 10.1093/gerona/62.4.427
  23. Poulsen MW, Hedegaard RV, Andersen JM, et al. Advanced glycation endproducts in food and their effects on health. Food Chem Toxicol. 2013;60:10-37. doi: 10.1016/j.fct.2013.06.052

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. Changes in the level of adiponectin with age.

Download (103KB)
3. 2. Changes in glucose levels with age.

Download (90KB)
4. Figure 3. Changes in HbA1c levels with age.

Download (92KB)
5. 4. Changes in leptin levels with age.

Download (121KB)
6. Figure 5. Changes in insulin levels with age.

Download (96KB)
7. Fig. 6. The change in the CML level with age.

Download (110KB)

Copyright (c) 2024 Consilium Medicum

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».