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電子水ギセル蒸気への曝露による心血管毒性の調査

2023年7月24日 更新者:Mary Rezk-Hanna, PhD、University of California, Los Angeles
水タバコ(水タバコ)の喫煙は急速に成長し、若者の間で世界的に大規模なタバコの流行となっています。最近では電子水ギセルの人気が特に若い女性の間で高まっており、電子水ギセルは従来の水ギセルに代わるより安全な製品であるというマーケティング上の主張を支持していますが、科学的証拠は不足しています。 この研究は、人間の血管および内皮機能に対する従来の水ギセル喫煙と電子水ギセル吸入の比較影響を解明することを目的としています。そして、水ギセル関連心血管疾患の発症メカニズムとして考えられる炎症と酸化ストレスの役割を調べます。

調査の概要

詳細な説明

水タバコ(水タバコ)の喫煙は世界中で急速に人気が高まっています。 この人気の一因となっているのは、伝統的な水ギセルの煙が水道管を通過する際に無毒化されるという根拠のない信念です。 最近では、電子水ギセルボウル(電気で加熱されるが従来の水道管を通じて吸入される電子リキッドが入っている)が米国の若い女性の間で人気が高まっており、これらの製品は従来の水ギセルよりもさらに安全であるというマーケティング主張を支持している。 伝統的な水ギセルでは、ニコチンとタールに加えて、喫煙者は炭素富化微粒子と大量の一酸化炭素 (CO) にさらされます。一酸化炭素 (CO) は内皮依存性の血管拡張物質を構成することが示されています。 有毒物質への曝露は従来の水ギセルよりもはるかに低く、二酸化炭素への曝露もありませんが、電子水ギセルボウルは推定上の血管毒素を構成するニコチンと微粒子を放出します。 このプロジェクトの主な目的は、内皮機能と血管機能に対する従来の水ギセル喫煙と電子水ギセルボウル吸入の比較影響と、心血管疾患の発症におけるそれらのメカニズムの役割を調査することです。 具体的には、研究者らは水ギセル誘発性心血管疾患における潜在的な作用機序としての酸化ストレスと炎症の役割を調べる予定である。 研究者らは次の仮説を検証します。 1) 練炭や二酸化炭素への曝露が事実上存在しない場合、電子水ギセルボウルの吸入は内皮機能を急激に損ない、急性の中枢硬直を引き起こします。これは、従来の水ギセル喫煙後に観察される内皮機能の増強とは反対であり、これはおそらく大規模な二酸化炭素ブーストによって媒介されると考えられます。フレーバー付きタバコを加熱するために使用される練炭の燃焼から放出されます。 2) 酸化ストレスと炎症のプロセスは、これらの血管変化の根底にある重要な機構的役割を果たしています。 従来の水ギセル喫煙と電子水ギセルボウル吸入を比較するクロスオーバー研究で、研究者らは18人の若い健康な水ギセル喫煙者を対象に、上腕動脈血流を介した拡張によって測定される内皮機能と、脈波伝播速度と増大指数による大動脈硬化を評価する予定である21-39。歳、アドリブで 30 分間の喫煙/吸入セッションの前後。 酸化ストレスの媒介をテストするために、研究者らは、電子水ギセル後の内皮機能の急性障害が、強力な抗酸化物質であるビタミンCの静脈内注入によって予防できるかどうかを判定する予定である。 保護 HDL またはパラオキソナーゼ-1 活性などの抗酸化防御バッファー、または酸化リポタンパク質の増加が収集されます。 炎症媒介をテストするために、セッションの前後に抗炎症性サイトカイン IL-10 および炎症誘発性サイトカイン hsCRP、TNF-α、IL-6、IL-8 などのバイオマーカー、および喫煙曝露バイオマーカー (血漿ニコチン) が収集されます。および有効期限切れの CO)。 この提案の結果: (a) 血管および内皮機能に対する従来型と電子水ギセルのボウルの比較効果に関する機構的理解のギャップを埋める役割を果たす。 (b) 水タバコ製品の規制に関する FDA による政策決定を知らせるのに役立ちます。

研究の種類

介入

入学 (実際)

19

段階

  • 適用できない

連絡先と場所

このセクションには、調査を実施する担当者の連絡先の詳細と、この調査が実施されている場所に関する情報が記載されています。

研究場所

    • California
      • Los Angeles、California、アメリカ、90095-8361
        • University of California, Los Angeles

参加基準

研究者は、適格基準と呼ばれる特定の説明に適合する人を探します。これらの基準のいくつかの例は、人の一般的な健康状態または以前の治療です。

適格基準

就学可能な年齢

21年~39年 (大人)

健康ボランティアの受け入れ

はい

説明

包含基準:

  • 21~39 歳の水タバコ喫煙者: 過去 12 か月で水タバコを吸った回数が 12 倍を超えた
  • 違法薬物やマリファナの使用歴がない
  • 病歴/身体的検査による心肺疾患の証拠がない
  • 糖尿病なし: 空腹時血糖値 <100 mg/dl
  • 血圧<140/90mmHg
  • 安静時心拍数 <100bpm
  • BMI<30kg・m2
  • 処方薬なし

除外基準:

  • 呼気二酸化炭素 > 10 ppm (非禁煙)
  • 妊娠検査薬で陽性反応が出た
  • 精神疾患

研究計画

このセクションでは、研究がどのように設計され、研究が何を測定しているかなど、研究計画の詳細を提供します。

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:他の
  • 割り当て:ランダム化
  • 介入モデル:クロスオーバー割り当て
  • 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
実験的:伝統的な炭で加熱する水ギセルとそれに続く電子水ギセル

参加者には、伝統的な炭火で加熱した水ギセル喫煙セッションを 30 分間行った後、電子水ギセルを吸うセッションを 30 分間行ってもらいました。

キャリーオーバー効果の影響を軽減するために、2 つのセッションは最低 7 日間の間隔をあけました。

炭火で加熱した水タバコの喫煙
他の名前:
  • 可燃性水ギセルの喫煙
電子水ギセルボウル吸入
実験的:エレクトロニックと伝統的な炭火で加熱した水ギセル

参加者は、30分間の電子水ギセルセッションに続いて、30分間の伝統的な炭火で加熱した水ギセル喫煙セッションに参加しました。

キャリーオーバー効果の影響を軽減するために、2 つのセッションは最低 7 日間の間隔をあけました。

炭火で加熱した水タバコの喫煙
他の名前:
  • 可燃性水ギセルの喫煙
電子水ギセルボウル吸入

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
流れ媒介拡張 (FMD)
時間枠:30 分間の喫煙または電子タバコへの曝露セッションの前後
超音波を使用して、反応性充血によって誘発された上腕動脈のFMDを使用して、内皮依存性の血管拡張機能を測定しました。 ベースラインの直径と速度を 45 秒間記録し、カフを収縮させる 30 秒前に再開し、収縮後は 2 分間連続して真のピーク血管拡張反応を取得しました。
30 分間の喫煙または電子タバコへの曝露セッションの前後
頸動脈-大腿部脈波伝播速度 (Cf-PWV)
時間枠:30 分間の喫煙または電子タバコへの曝露セッションの前後
圧平眼圧測定法を使用して、cf-PWV を使用して中心動脈の硬さを測定しました。
30 分間の喫煙または電子タバコへの曝露セッションの前後
HDL オキシダント インデックス (HOI)
時間枠:30 分間の喫煙または電子タバコへの曝露セッションの前後
能力は、ジヒドロジクロロフルオレセインから蛍光ジクロロフルオレセインへのLDL誘発酸化を阻害するHDLの能力として決定された。 能力は、HDL の存在下と非存在下でのジクロロフルオレセイン蛍光の比によって決定される HDL 酸化指数として表されました。 < 1.0 の指数は保護的抗酸化 HDL を示し、> 1.0 の指数はプロオキシダント HDL を示します。
30 分間の喫煙または電子タバコへの曝露セッションの前後
パラオキソナーゼ-1 (PON-1) 活性
時間枠:30 分間の喫煙または電子タバコへの曝露セッションの前後

PON-1活性は、HDLに関連するPON-1がパラオキソン基質を加水分解する能力によって決定された。 PON-1によるパラオキソン(ジエチル-p-ニトロフェニルホスフェート)のp-ニトロフェノールへの加水分解は、5mLの血漿を100mMトリス-HCl緩衝液(pH8.5)中で1.0mMパラオキソンとインキュベートすることによって測定した。

測定単位: 血漿 1 mL ごとに 1 分あたりに生成される p-ニトロフェノールのマイクロモルとして表されます。

30 分間の喫煙または電子タバコへの曝露セッションの前後
アリールエステラーゼ活性
時間枠:30 分間の喫煙または電子タバコへの曝露セッションの前後。

アリールエステラーゼ活性 (脂質過酸化バイオマーカー) は、酢酸フェニルのフェノールへの加水分解速度によって決定されました。 簡単に説明すると、4 mL の血漿を、0.9 mM CaCl2 を含む 9 mM トリス-HCl 緩衝液 (pH 8.0) 中の 3.5 mM 酢酸フェニルとともに室温でインキュベートしました。 フェノール生成の動態は、270 nm での吸光度を 15 秒ごとに 2 分間記録することによって決定されました。

測定単位: 血漿 1 ミリリットルあたり、1 分あたりに形成される生成物のナノモル。

30 分間の喫煙または電子タバコへの曝露セッションの前後。
高感度 C 反応性タンパク質 (Hs-CRP) レベル
時間枠:30 分間の喫煙または電子タバコへの曝露セッションの前後
血漿 hs-CRP (炎症性バイオマーカー)
30 分間の喫煙または電子タバコへの曝露セッションの前後
腫瘍壊死因子-α (TNFα) 濃度
時間枠:30 分間の喫煙または電子タバコへの曝露セッションの前後
血漿 TNFα (炎症性バイオマーカー)
30 分間の喫煙または電子タバコへの曝露セッションの前後

二次結果の測定

結果測定
メジャーの説明
時間枠
流れ媒介拡張 (FMD)
時間枠:抗酸化物質であるアスコルビン酸の静脈内注入の前処理後に検査された電子水ギセル蒸気による口蹄疫の影響(0.5 mL min-1で60分かけて投与)
超音波を使用して、反応性充血によって誘発された上腕動脈のFMDを使用して、抗酸化物質アスコルビン酸の静脈内注入後の内皮依存性血管拡張機能を測定しました。 抗酸化物質であるアスコルビン酸の注入は、電子水ギセル蒸気を吸うセッションの前に行われました。
抗酸化物質であるアスコルビン酸の静脈内注入の前処理後に検査された電子水ギセル蒸気による口蹄疫の影響(0.5 mL min-1で60分かけて投与)
内皮非依存性血管拡張機能(内皮依存性血管拡張機能の管理試験)
時間枠:電子水ギセルを吸う前後にニトログリセリン (0.15 mg) を舌下投与します。
内皮依存性血管拡張機能を評価するための対照試験として、超音波を使用して、上腕動脈の内皮非依存性拡張を、舌下ニトログリセリンを投与することによって評価した。 この測定は口蹄疫検査の 10 分後に評価されました。 超音波画像は合計 10 分間連続して記録されました。
電子水ギセルを吸う前後にニトログリセリン (0.15 mg) を舌下投与します。
拡張インデックス (AI)
時間枠:30 分間の喫煙または電子タバコへの曝露セッションの前後
AIを使用して中心部の剛性を測定しました。 これは、増加圧 (大動脈圧波形の 2 番目と最初の収縮期ピークの差) と脈圧の比として計算され、パーセンテージで表されます。
30 分間の喫煙または電子タバコへの曝露セッションの前後
インターロイキン 6 (IL-6) レベル
時間枠:2 点間の変化を以下に報告します (たとえば、露光後セッションの値から露光前セッションの値を差し引いた値)。
血漿 IL-6 (炎症性バイオマーカー)。
2 点間の変化を以下に報告します (たとえば、露光後セッションの値から露光前セッションの値を差し引いた値)。
インターロイキン 10 (IL-10) レベル
時間枠:2 点間の変化を以下に報告します (たとえば、露光後セッションの値から露光前セッションの値を差し引いた値)。
血清 IL-10 (抗炎症バイオマーカー)
2 点間の変化を以下に報告します (たとえば、露光後セッションの値から露光前セッションの値を差し引いた値)。
ニコチンレベル
時間枠:30 分間の喫煙または電子タバコへの曝露セッションの前後
血漿ニコチンレベル (喫煙または電子タバコへの曝露バイオマーカー)
30 分間の喫煙または電子タバコへの曝露セッションの前後
一酸化炭素 (CO) レベル
時間枠:30 分間の喫煙または電子タバコへの曝露セッションの前後
呼気二酸化炭素レベル (喫煙または電子タバコへの曝露バイオマーカー)
30 分間の喫煙または電子タバコへの曝露セッションの前後

協力者と研究者

ここでは、この調査に関係する人々や組織を見つけることができます。

出版物と役立つリンク

研究に関する情報を入力する責任者は、自発的にこれらの出版物を提供します。これらは、研究に関連するあらゆるものに関するものである可能性があります。

研究記録日

これらの日付は、ClinicalTrials.gov への研究記録と要約結果の提出の進捗状況を追跡します。研究記録と報告された結果は、国立医学図書館 (NLM) によって審査され、公開 Web サイトに掲載される前に、特定の品質管理基準を満たしていることが確認されます。

主要日程の研究

研究開始 (実際)

2018年12月11日

一次修了 (実際)

2021年8月31日

研究の完了 (実際)

2021年9月27日

試験登録日

最初に提出

2018年9月26日

QC基準を満たした最初の提出物

2018年9月27日

最初の投稿 (実際)

2018年10月1日

学習記録の更新

投稿された最後の更新 (実際)

2023年8月16日

QC基準を満たした最後の更新が送信されました

2023年7月24日

最終確認日

2023年7月1日

詳しくは

本研究に関する用語

追加の関連 MeSH 用語

その他の研究ID番号

  • 1R21HL145002-01 (米国 NIH グラント/契約)

個々の参加者データ (IPD) の計画

個々の参加者データ (IPD) を共有する予定はありますか?

未定

医薬品およびデバイス情報、研究文書

米国FDA規制医薬品の研究

いいえ

米国FDA規制機器製品の研究

いいえ

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