ディーゼルへの急性暴露：炎症と血管系への影響を長引​​かせる (DEVA)

はじめに ディーゼルとその製品は、世界の都市部と農村部に住む人々に影響を与える最も一般的な汚染物質の 1 つです。 救急部に通院している患者の大部分は、特に交通量の多い都市道路や高速道路の近くに住んでいる患者は、ディーゼル エンジンの排気ガスに慢性的にさらされている可能性があります。 ディーゼル排気ガスは、大気汚染の原因となる平均空気力学的直径が 10 μM (PM10) 未満の質量を持つ大気粒子の 50% 以上に寄与すると考えられています。 2.5 μM 未満の微粒子物質 (PM2.5) および直径が 0.1 μM 未満の非常に小さい粒子の場合、大気汚染への寄与ははるかに大きくなります。 これらの粒子は十分に小さいため、吸入して肺に沈着し、そこで有害な影響を与える可能性があります.

ヨーロッパと日本では、疫学的研究により、ディーゼル排気ガスへの職業的暴露に続いて、心血管疾患の罹患率、ならびに急性および慢性呼吸器疾患の割合が高いことが示されています。 実験的動物研究はまた、希釈されたディーゼルエンジンの排出物への曝露が、左心室収縮能、交感神経駆動、線維症/線維素溶解を損ない、アテローム性動脈硬化を加速することを示しています. しかし、疫学研究と実験動物モデルは、これらの影響の原因となるメカニズムと、慢性的なディーゼル排気ガスへの暴露の臨床的影響に関して、かなり不正確です。 さらに、急性冠動脈症候群 (ACS) とディーゼル エンジンの排気ガスへの急性曝露との関係が文書化されていますが、比較的短期間の曝露が炎症反応の長期化を引き起こしたり、内皮機能や血管壁の特性に影響を与えたりする可能性があるかどうかは不明です。アテローム性動脈硬化の変化の進行を潜在的に促進するような方法。

この研究の目的は、ディーゼル排気ガスへの短期曝露が動脈の弾力性、血管機能、および炎症性バイオマーカーに与える影響を評価することです。

方法 研究集団 志願者は、この無作為二重盲検クロスオーバー研究に含まれる 研究への参加に適格なすべての志願者は、心血管疾患、高血圧、真性糖尿病、肺疾患、および急性炎症性または慢性疾患から解放されます。 異常なベースライン 12 誘導心電図および/または呼吸機能検査の障害があることが判明する被験者は、研究から除外されます。

心血管薬、抗酸化剤またはビタミン補給、経口避妊薬または抗炎症剤を服用している個人は、研究に含める前の2か月間は除外されます。

ホルモン補充療法を受けている女性および月経周期が不規則な閉経前の女性も研究から除外されます。 研究のために選択されたすべての女性は、各研究セッションの前に妊娠検査を受けます。

試験デザイン これは無作為二重盲検クロスオーバー試験です。 すべての被験者は、アドホック実験室で午前 8 時から午前 10 時の間に 4 週間間隔で行われる 2 つのセッションで空気または汚染物質にさらされます。 各セッションで、被験者は制御された量のディーゼル排気ガスまたはろ過された空気に 2 時間さらされます。 各セッションでは、血管機能のマーカー（フロー媒介拡張、脈波速度および増強指数）の測定、交感神経活動、および炎症および線維素溶解プロファイルを示す血液検査が行われます。 これらの測定は、ベースライン (露出前-T0)、2 時間のセッションの終了時 (T2)、および露出終了の 24 時間後 (T24) に実行されます (図 1)。

研究に参加する各女性の測定は、月経周期の同じ段階（後期黄体期）に行われます。 参加者は、アルコールやカフェイン入りの液体を飲むこと、カフェインを含む薬の使用、または喫煙を控えます。 すべてのボランティアは、少なくとも 8 時間絶食状態になった後に評価されます。 参加者は、研究期間中の食事や身体活動の習慣の変更を避けるように指示されます。

ディーゼル排気ガスとろ過された空気への暴露 ディーゼル排気ガスへのボランティアの暴露は、密閉された特別に設計された 30 平方メートルの部屋で行われます。 ディーゼル排気ガスは、ディーゼル エンジン (2500 cc および 100 ～ 150 HP) によって生成され、パイプ システムを介して暴露室に分配されます。 研究に参加する前に、一酸化炭素 (CO) の室内レベルと、空気中の微細な粒子状物質 (PM2.5) の濃度を、携帯型環境計器を使用して測定、制御し、望ましい制限内に維持します。 PM2.5 と CO への適切な曝露レベルを確保するために、すべての測定値が管理され、欧州委員会のそれぞれの基準と比較されます。 具体的には、PM2.5 粒子については 25 µg/m3 (年間平均限度)、CO については 10 µg/m3 (最大 1 日 8 時間平均) です。

血管測定 内皮機能の評価 リニアアレイ超音波（U/S）トランスデューサを使用して、標準化されたプロトコルに従って、上腕動脈のフロー媒介拡張（FMD）を推定することにより、内皮機能を評価します。

中心動脈硬化測定 大動脈硬化の指標である頚動脈-大腿脈波伝播速度 (PWV) は、パルス通過時間と 2 つの記録部位間の距離の測定値から計算されます (PWV = メートル単位の距離を通過時間で割った値、数秒) 前述のように、十分に検証された非侵襲的デバイス (SphygmoCor; AtCor Medical、シドニー、オーストラリア) を使用します。

波反射の測定 中心 (大動脈) 圧力波形の AIx は、圧平の原理を採用する検証済みの市販システム (SphygmoCor; AtCor Medical、シドニー、オーストラリア) を使用して、波反射と動脈硬化の複合指標として計算されます。眼圧測定。 橈骨動脈圧の波形は、上腕動脈で測定された血圧測定収縮期血圧および拡張期血圧に従って較正されます。 AIx は HR の変化の影響を受けるため、適宜修正しました (75 bpm の安定した HR に対して修正; AI75)。

交感神経活動の評価 心拍変動 (HRV) は、心臓の活動に対する自律神経系の影響を表します。 低 HRV は交感神経緊張の増加に起因する可能性があり、心血管疾患の罹患率と死亡率の増加と関連していることがわかっています。 交感神経活動は、ホルター装置によって 20 分間記録された連続心電図検査 (ECG) で HRV を計算することによって評価されます。 心電図データは、現在の国際ガイドラインに従って実行された HRV の評価のためにコンピューターに転送され、正常間隔の標準偏差 (SDNN) が測定されます。 (Holter ソフトウェア、Synescope、バージョン 3.1、ELA Medical、フランス)。

線維素溶解および炎症マーカー 空腹時静脈血サンプルは、ベースライン時（曝露前-T0）、2時間のセッション終了時（T2）、および曝露終了後24時間（T24）に静脈穿刺によって採取されます。 静脈血サンプルを 3000 rpm で遠心分離し、血清を収集し、アッセイまで -80 C で保存しました。

マルチフィブレン（登録商標）Ｕシステムを使用してフィブリノーゲンのレベルを測定することにより、血栓形成促進状態を評価した。 線維素溶解活性は、STA® - Staclot® Protein C キットおよび HemosIL™ Protein S Activity キットによってそれぞれ測定されたプロテイン C 血漿レベルおよびプロテイン S 活性の測定値で評価されます。 さらに、ディーゼル排気ガスによって引き起こされる炎症プロファイルのベースラインからの変化は、Architect Abbott デバイスを使用して血清 C 反応性タンパク質 (CRP) を測定することによって研究されます。