낮은 수준의 오존에 대한 인간의 생물학적 반응 (SNOZ)
연구 개요
상세 설명
오존을 포함한 대기 오염 물질은 건강 결과에 영향을 미치는 것과 관련되어 있습니다. 특히 높은 수준의 오존 노출은 폐 기능에 영향을 미치고 폐 염증을 유발하는 것으로 나타났습니다. 문제가 되는 지역사회 기반 작업은 높은 오존 수치가 소아 천식 응급실 방문 증가와 관련이 있음을 의미합니다. 건강에 악영향을 미치기 때문에 안전한 오존 수준에 대한 EPA 표준이 현재 0.07ppm으로 설정되었습니다. 그럼에도 불구하고 1억 명의 미국인이 오존 수준이 주기적으로 EPA 기준 이상으로 유지되는 지역에 살고 있는 것으로 추정됩니다. 그리고 이 EPA 표준은 사용 가능한 데이터를 기반으로 설정되었지만 당시에는 0.06-0.08 사이의 변동과 같은 자연주의적인 낮은 수준의 오존 노출 여부가 불분명했습니다. 하루 종일 ppm은 건강에도 영향을 미칠 수 있습니다.
이 그룹은 이전에 간헐적으로 적당한 운동을 하면서 낮은 수준의 오존, 0.06ppm 노출에 6.6시간 동안 노출된 성인의 폐 기능 및 염증 반응을 조사했습니다. 연구자들은 운동으로 낮은 수준의 오존 노출(0.06ppm)에 대한 반응으로 폐 기능이 감소하고 호중구 기도 염증이 관찰됨을 발견했습니다. 불분명한 것은 낮은 수준의 오존(운동 없이)만으로도 건강에 유사한 영향을 미칠 수 있는지 여부입니다.
오염된 도시에서 전형적인 여름날 오존 노출을 모방하기 위해 조사관은 피험자를 일정한 0.07ppm이 아닌 0.06ppm에서 0.08ppm의 다양한 수준의 오존에 노출시킵니다. 0.06ppm에서 0.08ppm으로, 다시 0.06ppm으로의 변동이 매시간 발생합니다.
연구 유형
등록 (실제)
단계
- 해당 없음
연락처 및 위치
연구 장소
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North Carolina
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Chapel Hill, North Carolina, 미국, 27599
- Center for Environmental Medicine, Asthma and Lung Biology
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참여기준
자격 기준
공부할 수 있는 나이
건강한 자원 봉사자를 받아들입니다
연구 대상 성별
설명
포함 기준:
- 18세에서 50세 사이의 남녀.
- 연구 참여 시 정상 범위 내의 활력 징후: 말초 산소 포화도(SpO2) > 94%, 수축기 혈압 150-90mmHg, 이완기 혈압 100-60mmHg, 열 없음.
- 예상의 최소 80%의 강제 호기량(FEV1).
제외 기준:
- 중대한 심혈관 질환, 약물 치료가 필요한 당뇨병, 만성 신장 질환, 만성 갑상선 질환 또는 신장 질환을 포함하여 PI가 노출 연구에 대한 금기 사항으로 간주하는 모든 만성 의학적 상태.
- 전신 또는 흡입 스테로이드 사용.
- 각 연구 방문 7일 이내에 NSAID 또는 아스피린을 사용하고 각 연구 세션 전에 이러한 약물을 보류할 수 없음.
- 임산부 또는 수유부
- 지난 1년 이내에 담배 또는 기타 흡입 니코틴 제품을 사용했거나 평생 5갑년 이상의 흡연 이력.
공부 계획
연구는 어떻게 설계됩니까?
디자인 세부사항
- 주 목적: 기초 과학
- 할당: 무작위
- 중재 모델: 크로스오버 할당
- 마스킹: 더블
무기와 개입
참가자 그룹 / 팔 |
개입 / 치료 |
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실험적: 여과된 공기, 그 다음 오존
이 팔의 참가자는 먼저 여과된 깨끗한 공기를 받은 다음 오존을 받습니다.
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참가자는 0.06에서 0.08까지 다양한 농도에서 6.5시간 동안 오존 농도에 노출됩니다.
참가자는 여과된 깨끗한 공기에 노출됩니다.
오존 및 심박수 추적기
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실험적: 오존, 여과된 공기
이 팔의 참가자는 먼저 오존을 받은 다음 여과된 깨끗한 공기를 받습니다.
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참가자는 0.06에서 0.08까지 다양한 농도에서 6.5시간 동안 오존 농도에 노출됩니다.
참가자는 여과된 깨끗한 공기에 노출됩니다.
오존 및 심박수 추적기
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연구는 무엇을 측정합니까?
주요 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
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기준선에서 노출 직후 비강 세척액의 % 다형핵 백혈구(PMN) 변화
기간: 기준선, 노출 직후
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참가자는 여과된 공기(FA)에 노출된 다음 오존(O3) 또는 O3에 노출된 다음 FA에 노출됩니다. 비강 세척액(NLF)은 각 노출 전 2주 이내의 기준선 방문과 각 노출에 대해 다음 시점에 참가자로부터 수집됩니다: 노출 챔버를 나온 직후 및 노출 후 24시간. 총 염증 세포(단핵구 및 대식세포, PMN, 호산구, 호염기구, 림프구 및 기관지 상피 세포의 총계)의 백분율로서의 % PMN은 각각의 NLF 수집에서 시토스핀 슬라이드 상의 세포의 차등 계수에 의해 결정될 것이다. 기준선에서 노출 직후까지 값의 변화는 각 노출에 대해 각 참가자에 대해 계산됩니다. 값은 FA와 O3 사이에서 비교됩니다. |
기준선, 노출 직후
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기준선으로부터 노출 24시간 후 비강 세척액의 % 다형핵 백혈구(PMN) 변화
기간: 기준선, 노출 후 24시간
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참가자는 여과된 공기(FA)에 노출된 다음 오존(O3) 또는 O3에 노출된 다음 FA에 노출됩니다. 비강 세척액(NLF)은 각 노출 전 2주 이내의 기준선 방문과 각 노출에 대해 다음 시점에 참가자로부터 수집됩니다: 노출 챔버를 나온 직후 및 노출 후 24시간. 총 염증 세포(단핵구 및 대식세포, PMN, 호산구, 호염기구, 림프구 및 기관지 상피 세포의 총계)의 백분율로서의 % PMN은 각각의 NLF 수집에서 시토스핀 슬라이드 상의 세포의 차등 계수에 의해 결정될 것이다. 기준선에서 노출 후 24시간까지 값의 변화는 각 노출에 대해 각 참가자에 대해 계산됩니다. 값은 FA와 O3 사이에서 비교됩니다. |
기준선, 노출 후 24시간
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2차 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
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비강 상피내막액(ELF)의 인터루킨-6(IL-6) 농도: 기준선에서 노출 후 즉시 변경
기간: 기준선, 노출 직후
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참가자는 여과된 공기(FA)에 노출된 다음 오존(O3) 또는 O3에 노출된 다음 FA에 노출됩니다. 비강 상피 내막(ELF)은 각 노출 전 2주 이내의 기준선 방문과 각 노출에 대한 다음 시점에서 참가자로부터 수집됩니다: 노출 챔버를 나간 직후 및 노출 후 24시간. IL-6 농도는 면역 분석법에 의해 각 ELF 샘플에서 결정됩니다. 기준선에서 노출 직후까지 IL-6 농도의 변화는 각 노출에 대해 각 참가자에 대해 계산됩니다. 비강 IL-6 생성에 대한 오존의 영향을 결정하기 위해 FA와 O3 사이의 값을 비교합니다. |
기준선, 노출 직후
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유도된 가래의 % 다형핵 백혈구(PMN): 스크리닝 방문으로부터 노출 후 24시간의 변화
기간: 스크리닝 방문 및 노출 후 24시간
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참가자는 여과된 공기(FA)에 노출된 다음 오존(O3) 또는 O3에 노출된 다음 FA에 노출됩니다. 고장 식염수를 흡입한 후 참여자로부터 유도된 가래를 채취합니다. 유도 가래는 첫 번째 노출 전 6주 이내와 각 노출 후 24시간에 스크리닝 방문 시 수집됩니다. 총 염증 세포(단핵구 및 대식세포, PMN, 호산구, 호염기구, 림프구 및 기관지 상피 세포의 총계)의 백분율로서의 % PMN은 시토스핀 슬라이드에서 세포의 차등 계수에 의해 각각의 유도된 가래 수집에서 결정될 것이다. 기준선에서 노출 후 24시간까지 값의 변화는 각 노출에 대해 각 참가자에 대해 계산됩니다. 값은 FA와 O3 사이에서 비교됩니다. |
스크리닝 방문 및 노출 후 24시간
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1초 동안 예상되는 강제 호기량의 백분율(% 예측 FEV1): 기준선에서 노출 후 즉시 변경
기간: 기준선, 노출 직후
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참가자는 여과된 공기(FA)에 노출된 다음 오존(O3) 또는 O3에 노출된 다음 FA에 노출됩니다. FEV1 및 강제 폐활량(FVC) 측정을 얻기 위한 표준 폐활량계는 첫 번째 노출 전 2주 이내에 기준선에서 그리고 각 노출을 위해 노출 챔버를 나온 직후에 수행됩니다. % 예측 FEV1은 측정된 값과 예상 값으로부터 계산됩니다. 기준선에서 노출 직후까지 % 예측 FEV1의 변화는 각 노출에 대해 각 참가자에 대해 계산됩니다. 예측된 % FEV1에 대한 오존의 영향을 결정하기 위해 FA와 O3 사이의 값을 비교합니다. |
기준선, 노출 직후
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비강 상피내막액(ELF)의 인터루킨-6(IL-6) 농도: 기준선에서 노출 후 24시간 변화
기간: 기준선, 노출 후 24시간
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참가자는 여과된 공기(FA)에 노출된 다음 오존(O3) 또는 O3에 노출된 다음 FA에 노출됩니다. 비강 상피 내층(ELF)은 첫 번째 노출 전 2주 이내에 기준선에서 그리고 각 노출에 대해 다음 시점에서 참가자로부터 수집됩니다: 노출 챔버를 나온 직후 및 노출 후 24시간. IL-6 농도는 면역 분석법에 의해 각 ELF 샘플에서 결정됩니다. 기준선에서 노출 후 24시간까지 IL-6 농도의 변화는 각 노출에 대해 각 참가자에 대해 계산됩니다. 비강 IL-6 생성에 대한 오존의 영향을 결정하기 위해 FA와 O3 사이의 값을 비교합니다. |
기준선, 노출 후 24시간
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비강 상피내막액(ELF)의 인터루킨-8(IL-8) 농도: 기준선에서 노출 후 즉시 변경
기간: 기준선, 노출 직후
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참가자는 여과된 공기(FA)에 노출된 다음 오존(O3) 또는 O3에 노출된 다음 FA에 노출됩니다. 비강 상피 내층(ELF)은 첫 번째 노출 전 2주 이내에 기준선에서 그리고 각 노출에 대해 다음 시점에서 참가자로부터 수집됩니다: 노출 챔버를 나온 직후 및 노출 후 24시간. IL-8 농도는 면역 분석법에 의해 각 ELF 샘플에서 결정됩니다. 기준선에서 노출 직후까지 IL-8 농도의 변화는 각 노출에 대해 각 참가자에 대해 계산됩니다. 비강 IL-8 생성에 대한 오존의 영향을 결정하기 위해 FA와 O3 사이의 값을 비교합니다. |
기준선, 노출 직후
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비강 상피내막액(ELF)의 인터루킨-8(IL-8) 농도: 기준선에서 노출 후 24시간 변화
기간: 기준선, 노출 후 24시간
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참가자는 여과된 공기(FA)에 노출된 다음 오존(O3) 또는 O3에 노출된 다음 FA에 노출됩니다. 비강 상피 내층(ELF)은 첫 번째 노출 전 2주 이내에 기준선에서 그리고 각 노출에 대해 다음 시점에서 참가자로부터 수집됩니다: 노출 챔버를 나온 직후 및 노출 후 24시간. IL-8 농도는 면역 분석법에 의해 각 ELF 샘플에서 결정됩니다. 기준선에서 노출 후 24시간까지 IL-8 농도의 변화는 각 노출에 대해 각 참가자에 대해 계산됩니다. 비강 IL-8 생성에 대한 오존의 영향을 결정하기 위해 FA와 O3 사이의 값을 비교합니다. |
기준선, 노출 후 24시간
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좌심실 긴장(LVS): 기준선에서 노출 후 즉시 변경
기간: 기준선 및 노출 직후
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좌심실 변형은 노출 전(2주 이내) 기준선에서 평가되고 노출 직후에는 심근 역학의 심초음파 측정인 전역 세로 변형(GLS)을 측정하여 평가됩니다.
GLS는 좌심실 수축기 기능의 정량화를 가능하게 하기 위해 심장 주기 동안 작은 심근 발자국 또는 반점을 추적하는 기술인 반점 추적을 사용하여 측정됩니다.
GLS는 임상적으로 불분명하지만 예후적으로 중요한 수축력 감소를 감지하는 데 있어 박출률과 같은 기존의 심실 기능 측정보다 더 민감합니다.
좌심실 변형에 대한 오존의 영향을 결정하기 위해 전체 세로 변형의 변화를 계산합니다.
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기준선 및 노출 직후
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비강 상피 세포 IL-1 베타 유전자 발현: 노출 후 즉시 상대 mRNA 카운트(기준선 보정), 오존 대 여과된 공기
기간: 스크리닝 방문 및 노출 직후
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첫 번째 노출 전 6주 이내 및 각 노출 직후 스크리닝 방문(기준선)에서 수집된 비강 상피 세포 생검에서 분리된 RNA.
RNA는 염증 유전자 발현에 대한 O3의 영향을 결정하기 위해 실시간 정량 중합효소 연쇄 반응(qPCR)을 통해 분석될 것입니다.
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스크리닝 방문 및 노출 직후
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FMD(Flow Mediated Dilation): 기준선에서 노출 후 즉시 변경
기간: 기준선 및 노출 직후
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참가자는 내피 기능에 대한 O3 노출의 영향을 평가하기 위해 노출 전(2주 이내)과 FA 또는 O3에 노출된 직후 기준선에서 상완 초음파로 흐름 매개 상완 동맥 확장을 평가합니다.
상완 동맥(FMD)의 흐름 매개 확장은 혈관 내피 기능의 비침습적 지표입니다.
FMD는 고주파 초음파를 이용하여 측정하며, 5분 전완 허혈에 의해 유도된 반응성 충혈에 대한 동맥 직경의 변화율로 표현된다.
손상된 내피 기능은 죽상 동맥 경화증을 유발하고 심혈관 사건의 위험 증가와 관련이 있습니다.
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기준선 및 노출 직후
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심박 변이도의 변화
기간: 기준선, 노출 직후
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장비(ECG 리드 및 심박수 및 리듬을 기록하는 모니터)가 EPA에 속하고 이 연구에 사용할 수 없었기 때문에 측정이 수행되지 않았습니다.
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기준선, 노출 직후
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비강 상피 세포 IL-6R 유전자 발현: 상대 mRNA는 노출 직후(기준선 보정됨), 오존 대 여과된 공기 카운트
기간: 스크리닝 방문 및 노출 직후
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첫 번째 노출 전 6주 이내 및 각 노출 직후 스크리닝 방문(기준선)에서 수집된 비강 상피 세포 생검에서 분리된 RNA.
RNA는 염증 유전자 발현에 대한 O3의 영향을 결정하기 위해 실시간 정량 중합효소 연쇄 반응(qPCR)을 통해 분석될 것입니다.
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스크리닝 방문 및 노출 직후
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비강 상피 세포 IL-8 유전자 발현: 상대 mRNA는 노출 직후(기준선 보정됨), 오존 대 여과된 공기를 계산합니다.
기간: 스크리닝 방문 및 노출 직후
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첫 번째 노출 전 6주 이내 및 각 노출 직후 스크리닝 방문(기준선)에서 수집된 비강 상피 세포 생검에서 분리된 RNA.
RNA는 염증 유전자 발현에 대한 O3의 영향을 결정하기 위해 실시간 정량 중합효소 연쇄 반응(qPCR)을 통해 분석될 것입니다.
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스크리닝 방문 및 노출 직후
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예측된 강제 폐활량의 백분율(예측된 FVC %): 기준선에서 노출 후 즉시 변경
기간: 기준선, 노출 직후
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참가자는 여과된 공기(FA)에 노출된 다음 오존(O3) 또는 O3에 노출된 다음 FA에 노출됩니다.
FEV1 및 강제 폐활량(FVC) 측정을 얻기 위한 표준 폐활량계는 첫 번째 노출 전 2주 이내에 기준선에서 그리고 각 노출을 위해 노출 챔버를 나온 직후에 수행됩니다.
% 예측 FVC는 측정값과 예상값을 비교하여 계산됩니다.
기준선에서 노출 직후까지 % 예측 FVC의 변화는 각 노출에 대해 각 참가자에 대해 계산됩니다.
FA와 O3 사이의 값을 비교하여 % 예상 FVC에 대한 오존의 영향을 결정합니다.
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기준선, 노출 직후
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공동 작업자 및 조사자
수사관
- 수석 연구원: David B Peden, MD, University of North Carolina, Chapel Hill
간행물 및 유용한 링크
일반 간행물
- Peden DB, Setzer RW Jr, Devlin RB. Ozone exposure has both a priming effect on allergen-induced responses and an intrinsic inflammatory action in the nasal airways of perennially allergic asthmatics. Am J Respir Crit Care Med. 1995 May;151(5):1336-45. doi: 10.1164/ajrccm.151.5.7735583.
- Little, R. J. and Rubin, D. B. (2014). Statistical analysis with missing data. John Wiley & Sons.
연구 기록 날짜
연구 주요 날짜
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기본 완료 (실제)
연구 완료 (실제)
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추가 정보
이 연구와 관련된 용어
약물 및 장치 정보, 연구 문서
미국 FDA 규제 의약품 연구
미국 FDA 규제 기기 제품 연구
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