디젤에 대한 급성 노출: 염증 및 혈관계에 미치는 영향 연장 (DEVA)

소개 디젤과 그 제품은 세계의 도시와 농촌 지역에 거주하는 사람들에게 영향을 미치는 가장 일반적인 오염 물질 중 하나입니다. 응급실에 다니는 환자의 대다수는 디젤 엔진 배기 가스에 만성적으로 노출되었을 가능성이 높습니다. 디젤 배기 가스는 대기 오염의 원인이 되는 10μM(PM10) 평균 공기역학적 직경 미만의 질량을 가진 대기 입자의 50% 이상에 기여하는 것으로 간주됩니다. 2.5μM(PM2.5) 미만의 미세 입자와 직경 0.1μM 미만의 극히 작은 입자의 경우 대기 오염에 대한 기여도가 훨씬 큽니다. 이러한 입자는 흡입할 수 있을 만큼 작으며 폐에 축적되어 유해한 영향을 미칠 수 있습니다.

유럽과 일본의 역학 연구에서는 직업상 디젤 배기 가스에 노출된 후 급성 및 만성 호흡기 질환뿐만 아니라 심혈관 질환 발병률이 높은 것으로 나타났습니다. 실험 동물 연구에서도 희석된 디젤 엔진 배기가스에 노출되면 좌심실 수축기 성능, 교감 신경 구동, 섬유증/섬유소용해가 손상되고 죽상동맥경화증이 가속화되는 것으로 나타났습니다. 그러나 역학 연구 및 실험 동물 모델은 만성 디젤 배기 가스 노출의 이러한 영향 및 임상적 영향에 대한 메커니즘에 대해 다소 부정확합니다. 더욱이, 급성 관상동맥 증후군(ACS)과 디젤 엔진 배기 가스에 대한 급성 노출 사이의 관계가 문서화되었지만 상대적으로 단기간 노출이 장기간 염증 반응을 유발하고/하거나 내피 기능 및 혈관벽 특성에 영향을 미칠 수 있는지 여부는 알려져 있지 않습니다. 죽상 경화성 변화의 발달을 잠재적으로 촉진하는 것과 같은 방법.

이 연구의 목적은 디젤 배기 가스에 대한 단기 노출이 동맥 탄성, 혈관 기능 및 염증성 바이오마커에 미치는 영향을 평가하는 것입니다.

방법 연구 모집단 지원자는 이 무작위, 이중 맹검, 교차 연구에 포함됩니다. 연구 참여 자격이 있는 모든 지원자는 심혈관 질환, 고혈압, 당뇨병, 폐 질환 및 급성 염증성 또는 만성 질환이 없습니다. 비정상적인 베이스라인 12-리드 심전도 및/또는 손상된 호흡 기능 테스트를 갖는 것으로 밝혀질 피험자는 연구에서 제외됩니다.

연구에 포함되기 전 2개월 동안 심혈관 약물, 항산화제 또는 비타민 보충제, 경구 피임약 또는 항염증제를 복용한 개인은 제외됩니다.

호르몬 대체 요법을 받는 여성과 월경 주기가 불규칙한 폐경 전 여성도 연구에서 제외됩니다. 연구에 선택된 모든 여성은 각 연구 세션 전에 임신 테스트를 받게 됩니다.

연구 설계 무작위 이중 맹검 교차 연구입니다. 모든 피험자는 임시 실험실에서 오전 8시에서 10시 사이에 4주 간격으로 두 세션에서 공기 또는 오염 물질에 노출됩니다. 각 세션에서 피험자는 제어된 양의 디젤 배기 가스 또는 여과된 공기에 2시간 동안 노출됩니다. 각 세션에서 혈관 기능의 마커 측정(유동성 확장, 맥파 속도 및 증가 지수), 교감 신경 활동 및 염증 및 섬유소 용해 프로파일을 나타내는 혈액 검사가 수행됩니다. 이러한 측정은 기준선(노출 전-T0), 2시간 세션 종료 시(T2) 및 노출 종료 후 24시간(T24)에 수행됩니다(그림 1).

연구에 참여하는 각 여성의 측정은 월경 주기의 동일한 단계(말기 황체기)에서 수행됩니다. 참가자는 알코올이나 카페인이 함유된 음료를 마시거나 카페인이 함유된 약물을 사용하거나 흡연을 자제합니다. 모든 지원자는 적어도 8시간 동안 금식 상태에 있었던 후에 평가될 것입니다. 참가자는 연구 기간 동안 식단 및 신체 활동 습관의 변화를 피하도록 지시받습니다.

디젤 배기 가스 및 여과된 공기 노출 디젤 배기 가스에 대한 자원 봉사 노출은 밀폐된 특수 설계된 30m2 방에서 수행됩니다. 디젤 배기 가스는 디젤 엔진(2500cc 및 100-150HP)에서 생성되며 파이프 시스템을 통해 노출실로 분배됩니다. 연구 시작 전에 실내 일산화탄소(CO) 수준과 미세 공기 중 미립자 물질(PM2.5)의 농도를 휴대용 환경 기기를 사용하여 원하는 한계 내에서 측정, 제어 및 유지합니다. PM2.5 및 CO에 대한 적절한 수준의 노출을 확보하기 위해 모든 측정을 제어하고 유럽 위원회의 해당 표준과 비교합니다. 구체적으로, PM2.5 입자의 경우 25µg/m3(평균 연간 한도), CO의 경우 10µg/m3(평균 일일 최대 8시간)입니다.

혈관 측정 내피 기능 평가 선형 배열 초음파(U/S) 변환기를 사용하여 내피 기능은 표준화된 프로토콜에 따라 상완 동맥의 흐름 매개 확장(FMD)을 추정하여 평가합니다.

중심 동맥 경직도 측정 대동맥 경직도 지수인 경동맥-대퇴 맥파 속도(PWV)는 맥박 이동 시간과 2개의 기록 지점 사이의 거리를 측정하여 계산합니다(PWV = 거리(미터)를 이동 시간으로 나눈 값). 초) 이전에 설명한 대로 잘 검증된 비침습적 장치(SphygmoCor; AtCor Medical, Sydney, Australia)를 사용합니다.

파동 반사 측정 중심(대동맥) 압력 파형의 AIx는 압평 원리를 사용하는 검증되고 상업적으로 이용 가능한 시스템(SphygmoCor; AtCor Medical, Sydney, Australia)을 사용하여 파동 반사 및 동맥 경화의 복합 지수로 계산됩니다. 안압계. 요골압의 파형은 상완동맥에서 측정된 혈압계 수축기 혈압과 이완기 혈압에 따라 보정됩니다. AIx는 HR의 변화에 ​​영향을 받기 때문에 적절하게 수정되었습니다(75bpm의 일정한 HR에 대해 수정됨, AI75).

교감 신경 활동 평가 심박 변이도(HRV)는 자율 신경계가 심장 활동에 미치는 영향을 나타냅니다. 낮은 HRV는 교감신경 긴장도 증가에 기인할 수 있으며 심혈관 이환율 및 사망률 증가와 관련이 있는 것으로 밝혀졌습니다. Holter 장치로 20분 동안 기록된 지속적인 심전도 연구(ECG)로 HRV를 계산하여 교감 활동을 평가합니다. ECG 데이터는 현재 국제 지침에 따라 수행된 HRV 평가를 위해 컴퓨터로 전송되고 정상 간격(SDNN)의 표준 편차가 측정됩니다. (Holter 소프트웨어, Synescope, 버전 3.1, ELA Medical, 프랑스).

섬유소용해 및 염증 마커 공복 시 정맥혈 샘플은 기준선(노출 전-T0), 2시간 세션 종료 시(T2) 및 노출 종료 후 24시간(T24)에 정맥 천자에 의해 수집됩니다. 정맥혈 샘플을 3000rpm에서 원심분리하고 혈청을 수집하여 분석할 때까지 -80C에서 보관합니다.

Multifibren® U 시스템을 사용하여 피브리노겐 수준을 측정하여 혈전 유발 상태를 평가했습니다. 혈전 용해 활성은 각각 STA® - Staclot® 단백질 C 키트 및 HemosIL™ 단백질 S 활동 키트로 측정된 단백질 C 혈장 수준 및 단백질 S 활동의 측정으로 평가됩니다. 또한 Architect Abbott 장치를 사용하여 혈청 C 반응성 단백질(CRP)을 측정하여 디젤 배기 가스에 의해 유도된 염증 프로필의 기준선으로부터의 변화를 연구할 것입니다.