電子タバコのエアロゾル吸入による急性影響
内皮機能および血管反応性のバイオマーカーに対する電子タバコエアロゾル吸入の急性および長期的影響
この研究の目的は、ニコチンを含まない電子たばこエアロゾルが健康な非喫煙者の血管機能に与える急性の影響を調べることです。
この研究は、非喫煙者の血管機能の結果と、ニコチン化された電子たばこのエアロゾルに慢性的にさらされている健康な喫煙者と従来のたばこにさらされている健康な喫煙者の血管機能を比較する、より大規模な研究の一部を構成します。
調査の概要
詳細な説明
研究の種類
入学 (実際)
段階
- 初期フェーズ 1
連絡先と場所
研究場所
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Pennsylvania
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Philadelphia、Pennsylvania、アメリカ、19104
- University of Pennsylvania Perelman School of Medicine
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参加基準
適格基準
就学可能な年齢
健康ボランティアの受け入れ
説明
包含基準:
• BMI 18.5~30
除外基準:
- 癌
- HIV
- 精神疾患
- 明らかな心血管疾患または神経血管疾患(以前の心臓発作、脳卒中、一過性脳虚血発作)
- 重度の不整脈
- 気管支痙攣性疾患
- -過去6週間以内の上気道感染症
- 慢性投薬または抗生物質
- 閉所恐怖症/MRIの禁忌
研究計画
研究はどのように設計されていますか?
デザインの詳細
- 主な目的:基礎科学
- 割り当て:なし
- 介入モデル:単一グループの割り当て
- マスキング:なし(オープンラベル)
武器と介入
参加者グループ / アーム |
介入・治療 |
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実験的:健康で非喫煙者
ニコチン化されていない電子タバコ エアロゾル (2 秒間の長いパフを 16 回)
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ニコチン化されていない電子たばこを 2 秒間で 16 回吸う。
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この研究は何を測定していますか?
主要な結果の測定
結果測定 |
メジャーの説明 |
時間枠 |
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炎症性血液ベースのバイオマーカー
時間枠:参加者の採血は 2 つの時点で行われました: 1) 蒸気を吸う前、2) 蒸気を吸う 120 分後。炎症指数は、蒸気を吸う前の値に対するバイオマーカー値の変化の倍率から計算されます。
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電子タバコ吸入後の炎症は、吸入後 0 分および 120 分で定量化された、非喫煙の健康な参加者の血清/血漿からの血液ベースのバイオマーカーの統合クラスターの変化によってモニタリングされます。 クラスターは、血清中の CRP、sICAM-1 および血漿中の HMGB1、ASC で構成され、ELISA を使用してアッセイされ、メーカーの標準によって作成された吸光度 - 濃度曲線を使用して定量されました。メーカーが提供する比色標準を使用し、硝酸塩/亜硝酸塩キットで分析した血清中の一酸化窒素代謝物 (硝酸塩 + 亜硝酸塩、NOx)。活性酸素種(ROS)は、不死化ヒト肺微小血管内皮細胞を播種し、血清で調製し、ROS 色素で標識し、画像化した共焦点蛍光顕微鏡を使用して定量しました。 結果の尺度は、蒸気を吸う前の値に対する増加倍数として表されました。 |
参加者の採血は 2 つの時点で行われました: 1) 蒸気を吸う前、2) 蒸気を吸う 120 分後。炎症指数は、蒸気を吸う前の値に対するバイオマーカー値の変化の倍率から計算されます。
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ベイピング後の大動脈脈波伝播速度の急激な変化
時間枠:PWV の計算は 2 つの時点で行われました: 1) 蒸気を吸う前、2) 蒸気を吸った後 15 分。
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中心動脈の硬さは、同じ動脈内の 2 点間の脈波の速度を測定することによって計算される大動脈硬さのバイオマーカーである大動脈脈波速度 (PWV) を使用して評価されました。 大動脈の脈波速度が高いほど、大動脈はより硬いことになります。 各参加者において、斜矢状画像から決定された大動脈弓の経路長を脈圧波の伝播時間で割ることにより、蒸気吸入前および吸入後の大動脈PWVが定量化された。 ベーピング前に得られた測定値をベーピング後に得られた測定値と比較しました。 |
PWV の計算は 2 つの時点で行われました: 1) 蒸気を吸う前、2) 蒸気を吸った後 15 分。
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ベイプ後の大腿動脈の流れ媒介拡張の変化
時間枠:流れ媒介膨張計算は、2 つの時点で行われました: 1) 蒸気を吸う前、2) 蒸気を吸った後 40 分。
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電子タバコ吸入前と比較した、電子タバコ吸入後の充血(血流速度の一時的な増加)中の大腿動脈の拡張度(断面積の変化率)。
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流れ媒介膨張計算は、2 つの時点で行われました: 1) 蒸気を吸う前、2) 蒸気を吸った後 40 分。
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ベイプ後のウォッシュアウト時間の変化
時間枠:ウォッシュアウト時間の計算は 2 つの時点で行われました: 1) 蒸気を吸う前、および 2) 蒸気を吸った後 40 分
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電子タバコを吸った後、不飽和毛細管血が組織から撮像部位まで移動する時間
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ウォッシュアウト時間の計算は 2 つの時点で行われました: 1) 蒸気を吸う前、および 2) 蒸気を吸った後 40 分
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ベイプ後のアップスロープの変化
時間枠:上昇勾配は 2 つの時点で計算されました: 1) 蒸気を吸う前、および 2) 蒸気を吸う 40 分後
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電子タバコを吸った後の組織酸素再飽和率。
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上昇勾配は 2 つの時点で計算されました: 1) 蒸気を吸う前、および 2) 蒸気を吸う 40 分後
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VAPE後のオーバーシュートの変化
時間枠:オーバーシュートは 2 つの時点で計算されました: 1) 蒸気を吸う前、および 2) 蒸気を吸う 40 分後。
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虚血後の酸素供給における、蒸気を吸った後の過剰補償効果の程度。
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オーバーシュートは 2 つの時点で計算されました: 1) 蒸気を吸う前、および 2) 蒸気を吸う 40 分後。
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ベイプ後の息止め指数の変化
時間枠:息止め指数は 2 つの時点で計算されました: 1) 蒸気を吸う前、2) 蒸気を吸う 5 分後。
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間欠的な自発的無呼吸による上矢状洞の血流速度の増加率。
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息止め指数は 2 つの時点で計算されました: 1) 蒸気を吸う前、2) 蒸気を吸う 5 分後。
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協力者と研究者
捜査官
- 主任研究者:Felix W. Wehrli, PhD、University of Pennsylvania
出版物と役立つリンク
一般刊行物
- Zamani P, Proto EA, Wilson N, Fazelinia H, Ding H, Spruce LA, Davila A Jr, Hanff TC, Mazurek JA, Prenner SB, Desjardins B, Margulies KB, Kelly DP, Arany Z, Doulias PT, Elrod JW, Allen ME, McCormack SE, Schur GM, D'Aquilla K, Kumar D, Thakuri D, Prabhakaran K, Langham MC, Poole DC, Seeholzer SH, Reddy R, Ischiropoulos H, Chirinos JA. Multimodality assessment of heart failure with preserved ejection fraction skeletal muscle reveals differences in the machinery of energy fuel metabolism. ESC Heart Fail. 2021 Aug;8(4):2698-2712. doi: 10.1002/ehf2.13329. Epub 2021 May 15.
- Langham MC, Caporale AS, Wehrli FW, Parry S, Schwartz N. Evaluation of Vascular Reactivity of Maternal Vascular Adaptations of Pregnancy With Quantitative MRI: Pilot Study. J Magn Reson Imaging. 2021 Feb;53(2):447-455. doi: 10.1002/jmri.27342. Epub 2020 Aug 25.
- Kligerman S, Raptis C, Larsen B, Henry TS, Caporale A, Tazelaar H, Schiebler ML, Wehrli FW, Klein JS, Kanne J. Radiologic, Pathologic, Clinical, and Physiologic Findings of Electronic Cigarette or Vaping Product Use-associated Lung Injury (EVALI): Evolving Knowledge and Remaining Questions. Radiology. 2020 Mar;294(3):491-505. doi: 10.1148/radiol.2020192585. Epub 2020 Jan 28.
- Chatterjee S, Caporale A, Tao JQ, Guo W, Johncola A, Strasser AA, Leone FT, Langham MC, Wehrli FW. Acute e-cig inhalation impacts vascular health: a study in smoking naive subjects. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2021 Jan 1;320(1):H144-H158. doi: 10.1152/ajpheart.00628.2020. Epub 2020 Nov 20.
- Wehrli FW, Caporale A, Langham MC, Chatterjee S. New Insights From MRI and Cell Biology Into the Acute Vascular-Metabolic Implications of Electronic Cigarette Vaping. Front Physiol. 2020 May 21;11:492. doi: 10.3389/fphys.2020.00492. eCollection 2020.
- Caporale A, Langham MC, Guo W, Johncola A, Chatterjee S, Wehrli FW. Acute Effects of Electronic Cigarette Aerosol Inhalation on Vascular Function Detected at Quantitative MRI. Radiology. 2019 Oct;293(1):97-106. doi: 10.1148/radiol.2019190562. Epub 2019 Aug 20.
- Chatterjee S, Tao JQ, Johncola A, Guo W, Caporale A, Langham MC, Wehrli FW. Acute exposure to e-cigarettes causes inflammation and pulmonary endothelial oxidative stress in nonsmoking, healthy young subjects. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 2019 Aug 1;317(2):L155-L166. doi: 10.1152/ajplung.00110.2019. Epub 2019 May 1.
- Caporale A, Lee H, Lei H, Rao H, Langham MC, Detre JA, Wu PH, Wehrli FW. Cerebral metabolic rate of oxygen during transition from wakefulness to sleep measured with high temporal resolution OxFlow MRI with concurrent EEG. J Cereb Blood Flow Metab. 2021 Apr;41(4):780-792. doi: 10.1177/0271678X20919287. Epub 2020 Jun 14.
研究記録日
主要日程の研究
研究開始 (実際)
一次修了 (実際)
研究の完了 (実際)
試験登録日
最初に提出
QC基準を満たした最初の提出物
最初の投稿 (実際)
学習記録の更新
投稿された最後の更新 (実際)
QC基準を満たした最後の更新が送信されました
最終確認日
詳しくは
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