内皮機能に対するプロピオン酸補給の効果
冠動脈疾患患者の内皮機能に対するプロピオン酸補給の効果
冠動脈疾患 (CAD) は、従来の危険因子の緩和が改善されているにもかかわらず、依然として世界中で罹患率と死亡率の主要な原因となっています。 大規模な関連研究では、腸内微生物叢の変化が炎症、CAD、および従来の CAD リスク要因と関連付けられています。 その後の研究では、プロバイオティクスやその他の腸調節療法を使用して、腸内細菌叢、炎症、心血管代謝疾患が同時に改善されることが示されています。 今日まで、多くの研究が腸内細菌組成とCADの存在または心臓発作の重症度との相関関係を示していますが、潜在的な代謝および免疫学的メカニズムを解明し始めた研究はほとんどありません.
治験責任医師は最近、安定した CAD の男性に Lactobacillus plantarum 299v を補充しました。これにより、全身性炎症と上腕動脈血流媒介性拡張 (BA-FMD) - 内皮機能の測定と予測 CAD 前駆体が改善されました。 BA-FMD の改善は、血清プロピオン酸 (PA) 濃度の増加と正の相関がありました。 PA は、既知のヒト血管受容体を持つ腸内微生物由来の短鎖脂肪酸 (SCFA) であり、内皮機能、自然免疫、およびグルコース恒常性に関与しています。
研究者の以前の実験で、PAが内皮機能障害または炎症の改善を媒介しているかどうかは不明のままです。 研究者の目的は、冠動脈疾患が確定した患者にプロピオン酸ナトリウムを食事から補給することによって、内皮細胞機能が改善されるかどうかを判断することです。 さらに、研究者らは、血清炎症マーカーを測定し、治療を受けた患者からの血漿が培養内皮細胞および末梢血単核細胞から抗炎症性トランスクリプトーム応答を誘導するかどうかを確認することにより、この治療法によって炎症がどの程度軽減されるかを解明したいと考えています。動脈硬化に関与しています。
特定の目的 1 は、CAD 患者の内皮機能および従来の CAD 危険因子に対する食事性 PA 補給の影響を決定します。 研究者は、超音波を利用して、食事による PA 補給前後の BA-FMD の変化率を評価します。 これらの応答の内皮依存性の程度は、ニトログリセリン投与後のBA-FMDを測定することによってテストされます。 研究者は、脂質レベルや HgbA1C などの従来の CAD リスク要因を表すマーカーも測定します。
特定の目的 2 は、インビボでの抗炎症性変化と、食餌性 PA によって誘導される培養 EC および PBMC のトランスクリプトーム シグネチャの変化を決定します。 研究者は、PA補給前後の研究者コホートからの血漿を使用して、標的メタボロミクスアプローチを使用して、アテローム性動脈硬化プロセスに関与する全身性血清炎症マーカーの変化を測定します。 血漿サンプルを使用して前述の細胞をインキュベートし、補充前の血漿と補充後の血漿にさらされた細胞のトランスクリプトーム シグネチャを比較します。 研究者は、Ingenuity Pathway Analysis を使用して炎症経路の変化を判断し、i.i.com を使用してより多くの抗炎症サインが誘導されたかどうかを判断します。
具体的な目的 3 では、PA 補給が腸内微生物叢の分類と多様性に与える影響を判断します。 オプションの追加の臨床研究活動として、治験責任医師は食事による PA 補給の前後に糞便サンプルを収集し、サンプルをマルチプレックス 16S RNA シーケンシングにかけ、シャノン多様性指数を計算します。 これは、個々の腸内微生物叢構成要素の変化と集団全体の多様性を決定するのに役立ちます。
調査の概要
詳細な説明
内皮機能不全 (ED) は、血管収縮促進メディエーターの発現増加と血栓リスクの増加を特徴とする血管機能の病理学的状態です。 ED は、冠動脈疾患 (CAD) を含むアテローム性動脈硬化症の発症、および心血管イベントのリスクの増加と関連しています。したがって、内皮機能障害に関連する心血管疾患のリスクを軽減するために、内皮機能を回復するための研究が進行中です。
腸内細菌叢は CAD の存在とよく相関しており、腸内細菌叢の変化は心筋梗塞の重症度と機構的に関連しています。 動物実験では、Lactobacillus plantarum 299v (Lp299v) とバンコマイシンの補給による腸内細菌の変化が、レプチンレベルの低下、心筋梗塞のサイズの減少、および虚血後の心機能の改善と関連していることが示されました。 ヒトでは、Lp299v の栄養補給は、喫煙者の LDL コレステロール、フィブリノゲン、およびレプチン濃度の有意な減少と関連していました.研究者は最近、安定した CAD の男性で、Lp299v の 6 週間の補給が上腕動脈の流れによって評価される内皮機能を改善することを示しました-介在拡張 (BA-FMD)、広く受け入れられている血管内皮機能を評価する非侵襲的モダリティ。 この介入により、血清炎症マーカーIL-8、IL-12およびレプチンが同時に減少し、プロバイオティクス後の血漿が培養末梢血単核細胞の抗炎症性トランスクリプトーム応答を促進しました。 興味深いことに、これらの有益な変化は、腸内微生物叢の構成要素の変化を伴いませんでした。 代わりに、BA-FMD で見られる増加は、短鎖脂肪酸の 1 つである血清プロピオン酸の増加と正の相関がありました。プロピオン酸は、腸内微生物によって生成され、人間の循環に自由に吸収される一連の分子です。 プロピオン酸は、内皮機能を改善し、全身性炎症を軽減し、いくつかのモデルでグルコース恒常性を改善することが知られています。 これらの実験は、Lp299v の有益な効果が、微生物成分の変化ではなく、既存の腸内微生物叢の代謝の変化によって媒介されることを示唆しています。 研究者らは、プロピオン酸がこれらの有益な結果の潜在的なメディエーターであることを特定しました。
この研究では、研究者の目的は、血管内皮機能および内皮機能障害に関連する循環炎症マーカーのレベルに対するプロピオン酸ナトリウムの栄養補給の影響があるかどうかを評価することです。 さらに、内皮機能への影響が次のいずれかに関連しているかどうかも調査します。 内皮細胞、末梢血単核細胞)、または腸内微生物叢自体の構成要素。
内皮機能は、非侵襲的な方法で簡単に測定できます。 非侵襲的に測定された内皮機能不全は、臨床的に明らかな心血管疾患の有無にかかわらず、患者の将来の心血管リスクを個別に予測します。 ヒトの導管血管内皮機能は、血流の増加による導管動脈 - 通常は上腕動脈 - の内皮依存性弛緩を表す BA-FMD の測定によって一般的に定量化されます。 BA-FMD は、冠状動脈の内皮依存性弛緩障害と相関し、心血管リスクの一般的に認識されている「バロメーター」です。 BA-FMD は、血管内皮機能に対する Lp299v 補給の急性影響を監視するための心血管リスクの理想的な代理マーカーです。
研究の種類
入学 (推定)
段階
- 適用できない
連絡先と場所
研究連絡先
- 名前:Michael E Widlansky, MD, MPH
- 電話番号:4149556759
- メール:mwidlans@mcw.edu
研究連絡先のバックアップ
- 名前:Benjamin C Hofeld, MD
- 電話番号:4149556759
- メール:bhofeld@mcw.edu
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:
-以下の1つ以上を有することによって定義される既知の冠動脈疾患の病歴:
- 心筋梗塞の病歴
- 血管造影図 少なくとも 1 つの主要な心外膜冠動脈で >=50% の狭窄を示す
- 虚血の証拠を示した以前のストレステスト(血管造影による偽陽性テストであることが明らかにされていない)
- 400を超える冠動脈カルシウム(CAC)スコア、または1つ以上の心外膜動脈の「重大な狭窄」の説明のいずれかを示すCT冠動脈検査。
除外基準:
- -登録から1か月以内の病歴、ECG、および/または酵素基準による不安定狭心症または心筋梗塞。
- -心エコー図、MRI、または核画像による登録から1年以内に<45%と記録されたLV駆出率によって定義されるLV機能障害。
- -スクリーニング訪問時の血圧が170/100 mmHgを超える制御されていない高血圧。
- -慢性腎不全、肝機能障害、または非黒色腫以外のがんの既知の病歴 皮膚がんまたは登録から5年以内の全身治療を必要とする限局性前立腺がん。
- -認知障害の既知の病歴または調査手順に従うことができない。
- 短腸症候群、炎症性腸疾患、回腸造瘻術などの消化管疾患のある患者。
- -除細動器または永久ペースメーカーが埋め込まれている患者で、潜在的な参加者が心室脱分極の50%以上に依存していることが知られています。
- プロバイオティクス、プレバイオティクス、または短鎖脂肪酸サプリメント (例: プロピオン酸、酪酸、酢酸塩を含むサプリメント) を過去 4 週間以内に摂取した。
- 過去12週間以内に抗生物質を投与された患者。
- -血管作動薬およびHMG-CoAレダクターゼ阻害剤の投与量が登録前の6週間に変更された患者。
- 妊娠
- 日常的に飲酒している方、違法薬物を使用している方。
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: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:トリプル
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:最初にプロピオン酸ナトリウム
このアームの被験者は、500mg のプロピオン酸ナトリウム粉末を 4 週間、1 日 2 回、食べ物や飲み物に混ぜて摂取します。
これに続いて、プラセボを 4 週間、1 日 2 回投与します。
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500 mg の粉末栄養補助食品で、食べ物や飲み物に混ぜることができます。
1日2回、4週間服用します。
色、サイズ、カロリー、一貫性が一致した粉末栄養補助食品で、食べ物や飲み物に混ぜることができます。
1日2回、4週間服用します。
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プラセボコンパレーター:プラセボファースト
この腕の被験者は、プラセボを 1 日 2 回、4 週間にわたって食事や飲み物に混ぜて摂取します。
これに続いて、1 日 2 回、500mg のプロピオン酸ナトリウム粉末を 4 週間服用します。
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500 mg の粉末栄養補助食品で、食べ物や飲み物に混ぜることができます。
1日2回、4週間服用します。
色、サイズ、カロリー、一貫性が一致した粉末栄養補助食品で、食べ物や飲み物に混ぜることができます。
1日2回、4週間服用します。
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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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4週間でのベースライン血流媒介拡張(FMD)の変化
時間枠:ベースラインと 4 週目
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これは上腕動脈の内皮機能の測定です
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ベースラインと 4 週目
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協力者と研究者
研究記録日
主要日程の研究
研究開始 (推定)
一次修了 (推定)
研究の完了 (推定)
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 (推定)
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
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
- PRO39540
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?
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
米国FDA規制機器製品の研究
米国で製造され、米国から輸出された製品。
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