인간 미세혈관 생리학에 대한 무기 질산염의 효과 탐색 - 파일럿 연구. (ENIH-MPS)
연구 개요
상세 설명
심혈관 질환(CVD)은 관상 동맥 심장 질환 및 뇌졸중으로 인한 모든 사망의 29% 이상을 차지하는 전 세계 사망의 가장 큰 원인이며 2020년까지 전 세계 주요 사망 원인이 될 것으로 예상됩니다. CVD의 임상 치료는 비용이 많이 들고 장기화되며 잠재적으로 가족 및 사회 자원을 생명을 구하는 집중 치료로 전환하기 때문에 사망률 증가는 문제의 한 측면에 불과합니다. 따라서 CVD의 재정적, 사회적 부담을 줄이는 예방 및 치료 전략을 개발하는 것이 중요합니다.
노화는 암, 당뇨병 신경변성 및 CVD와 같은 만성 질환의 주요 위험 요소입니다. 예를 들어, 만성 정맥 부전(CVI)의 유병률과 발생률은 미세 순환 제어의 연령 관련 기능 장애와 밀접하게 연결되어 있습니다. 유사하게, 노화는 죽상경화증의 위험 증가 및 큰 동맥의 거시적 병변 형성과 관련되어 혈류를 방해하고 허혈성 사건을 시작합니다. 따라서 연령 인구 통계의 세계적인 경향의 급속한 변화는 CVD의 증가하는 부담과 밀접한 관련이 있습니다.
고혈압은 CVD의 중요한 위험인자입니다. 상승된 혈압(BP)은 주로 동맥벽 비후, 자율 신경 조절 장애 및 내피 기능 장애로 인해 증가된 혈관 저항에 의해 주로 발생합니다. 내피 유래 산화질소(NO)는 강력한 혈관확장제로서 순간적으로 혈관 긴장도를 조절하는 데 중추적인 역할을 합니다. 따라서 내피 기능 장애의 주요 측면이 L-아르기닌 의존 효소 경로를 통한 NO 생성 감소라는 것은 놀라운 일이 아닙니다. NO는 또한 혈소판 응집을 감소시키고 미토콘드리아 기능을 개선하며 세포 혈관 부착을 감소시킵니다. 따라서 NO 생체이용률의 감소는 BP 및 죽상동맥경화 위험의 증가와 인과적으로 관련이 있습니다.
최근까지 식이성 질산염(NO3-)과 아질산염(NO2-)은 NO 대사 경로의 일부로 내인성으로 생성되기는 하지만 제한된 생리학적 이점을 제공한다고 믿어졌습니다. NO3-에서 NO2- 및 NO로의 장-타액 순환 및 비효소적 환원의 발견은 특히 pH 및 산소 분압이 감소된 환경에서 NO의 중요한 대체 공급원을 제공합니다. 식이 NO3-의 주요 공급원은 로켓 또는 시금치와 같은 녹색 잎이 많은 채소 또는 비트 뿌리와 같은 덩이줄기 제품입니다. 서양식 식단의 일반적인 질산염 섭취량은 50-100mg/NO3-/일 사이를 제공하는 반면 지중해식 또는 일본식 식단과 같이 과일 및 채소가 풍부한 식단은 최대 1000mg/NO3-/일을 제공할 수 있습니다. 증가하는 증거는 이러한 식이 패턴의 높은 NO3 함량과 심혈관 보호 효과 사이의 연관성을 뒷받침하는 것으로 보입니다.
NO3-의 심혈관 이점은 개선된 NO 생체이용률에 의해 달성되는 내피 기능의 개선에 의해 유도되는 것으로 생각됩니다. 다른 메커니즘에는 저항 혈관의 혈관 평활근 세포(SMVC)의 칼슘 채널에 대한 NO2-의 직접적인 영향이 포함될 수 있습니다. 구강 미세 환경에 의한 NO3-의 NO2-로의 전환은 장-타액 NO3- 순환 및 NO의 비효소적 합성의 핵심 메커니즘입니다. 구강 미생물총은 첫 번째 환원 단계(NO3-에서 NO2-로)에 결정적으로 관여하며 구강 미생물총의 환원 능력의 변경(즉, 침 뱉기, 살균 구강 세정제)은 혈관 기능에 대한 무기 NO3-의 유익한 효과를 방해합니다. Siervo 등은 최근에 나이가 많은 과체중 및 비만 환자에서 농축 비트 주스 보충의 효능 감소를 입증했습니다. 노화는 NO에 대한 내피 및 SMVC의 반응성 감소뿐만 아니라 구강 미세 환경의 변화와 관련이 있는 것으로 보입니다.
그러나 구강 환경에서 NO3- 환원 가능성에서 시작하여 NO3- 전환에 영향을 미치는 요인에 대한 노화 과정의 영향에 대한 지식은 제한적입니다. 따라서 내피 기능 장애와 관련된 연령 관련 메커니즘에 대한 더 나은 이해는 평생 동안 고혈압, 동맥 경직 및 CVD의 조기 예방을 위한 효과적이고 표적화된 식이 전략의 개발로 이어질 수 있습니다.
연구 유형
등록 (실제)
단계
- 해당 없음
참여기준
자격 기준
공부할 수 있는 나이
건강한 자원 봉사자를 받아들입니다
연구 대상 성별
설명
포함 기준:
- 금연,
- 건강한(미세혈관 및 대혈관 기능에 영향을 미칠 수 있는 명백한 만성 질환이 없음으로 정의됨 - 예: 만성 정맥 기능 부전, 전신 경화증, 고 콜레스테롤 혈증, 당뇨병, 심혈관 질환 - 병력 설문지에 의해 결정됨),
- 18~35세(그룹 A) 및 55~75세(그룹 B)의 성인 남성 또는 여성.
- 정상 혈압(115~140mmHg 사이의 수축기 혈압(SBP) 및 75~90mmHg 사이의 이완기 혈압(DBP))과 체질량 지수(BMI) 18~30kg/m2.
제외 기준:
- 연구 결과를 방해하는 약물 복용,
- 연구 전 한 달 동안 3kg 이상을 감량했으며,
- 완전 틀니 착용 및 염증성 구강 질환 진단.
공부 계획
연구는 어떻게 설계됩니까?
디자인 세부사항
- 주 목적: 방지
- 할당: 무작위
- 중재 모델: 크로스오버 할당
- 마스킹: 삼루타
무기와 개입
참가자 그룹 / 팔 |
개입 / 치료 |
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실험적: 비트 루트
기본 미세 순환 및 혈압 측정과 소변 및 타액 샘플 수집에 이어 "비트 뿌리" 그룹의 참가자에게 비트 주스 140ml를 섭취하도록 요청했습니다(James White Drinks Company, Suffolk, UK).
140ml의 비트 주스는 약 8.4mmol의 NO3-와 같습니다.
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음료 섭취 후 정기적인 혈압 측정과 4시간 동안 30분마다 타액 샘플 수집이 이어졌습니다. 그런 다음 미세 순환 측정을 반복하고 타액과 소변 샘플을 다시 수집했습니다. 마지막 측정 후 피험자들은 30분 이내에 먹을 수 있도록 질산염 섭취량이 매우 적은 표준화된 식사를 제공받았다. 참가자는 연구 센터를 떠났고 식사 완료 후 2시간 후에 타액 샘플을 수집하라는 요청을 받았습니다. 그 직후 1분 안에 마실 수 있도록 표지된 질산염(증류수 100ml에 4mg)을 투여했습니다. 피험자들은 다음 날 아침까지 6개의 추가 타액 샘플(잠자리에 들기 전 4개, 아침에 2개)을 수집하도록 요청받았고 휴식 중 혈압 측정이 동반되었습니다. 이어서 교차 평가를 방문 3에서 동일한 순서로 반복하고 연구의 두 번째 부문에 들어가기 전 적어도 1주일의 휴약 기간을 가졌습니다. |
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위약 비교기: 위약
기준선 미세 순환계 및 혈압 측정뿐만 아니라 소변 및 타액 샘플 수집에 이어 "위약" 그룹의 참가자에게 140ml의 질산염이 고갈된 비트 주스(James White Drinks Company, Suffolk, UK)를 섭취하도록 요청했습니다.
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음료 섭취 후 정기적인 혈압 측정과 4시간 동안 30분마다 타액 샘플 수집이 이어졌습니다. 그런 다음 미세 순환 측정을 반복하고 타액과 소변 샘플을 다시 수집했습니다. 마지막 측정 후 피험자들은 30분 이내에 먹을 수 있도록 질산염 섭취량이 매우 적은 표준화된 식사를 제공받았다. 참가자는 연구 센터를 떠났고 식사 완료 후 2시간 후에 타액 샘플을 수집하라는 요청을 받았습니다. 그 직후 1분 안에 마실 수 있도록 표지된 질산염(증류수 100ml에 4mg)을 투여했습니다. 피험자들은 다음 날 아침까지 6개의 추가 타액 샘플(잠자리에 들기 전 4개, 아침에 2개)을 수집하도록 요청받았고 휴식 중 혈압 측정이 동반되었습니다. 이어서 교차 평가를 방문 3에서 동일한 순서로 반복하고 연구의 두 번째 부문에 들어가기 전 적어도 1주일의 휴약 기간을 가졌습니다. |
연구는 무엇을 측정합니까?
주요 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
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베이스라인 대비 미세순환 기능의 변화
기간: 3 시간
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비침습 레이저 도플러 유량계(LDF) 측정(Periflux 5000 System, Perimed, Sweden)은 피부(미소순환) 기능 및 적혈구 플럭스의 지표로 사용됩니다.
미세순환의 척도를 얻기 위해, NO-의존성, 내피 기능(26) 측정은 방문 1에서 한 번, 그리고 두 번(3시간 전 및 3시간) 수행될 것입니다.
음료 섭취 후) 열 충혈을 사용하여 방문 2 및 3.
이를 위해 국소 가열 장치(모델 455, Perimed) 내에 수용된 4개의 7점 통합 프로브(모델 413, Perimed)가 왼쪽 팔뚝의 복부 측면에 배치됩니다.
가열 장치는 처음에 33 °C로 설정됩니다.
10분 기준 기록 후 가열 장치의 온도는 최대 피부 혈류를 얻기 위해 10초마다 1°C의 속도로 42°C로 증가합니다. 이것은(즉, 피부 혈류의 안정적인 정체기) 일반적으로 약.
국부 난방 25분.
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3 시간
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2차 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
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혈압 측정
기간: 최대 24시간
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자동화 시스템(Dinamap Dash 2500, GE Healthcare.
BP의 중복 측정은 은밀하게 수행되며 연구 방문이 끝날 때 참가자에게만 표시됩니다.
각 측정 전에 참가자는 최소 15분 동안 앉은 자세로 휴식을 취하도록 초대됩니다.
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최대 24시간
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구강 질산염 환원 효소 용량
기간: 최대 24시간
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검증된 방법에 따라 타액 아질산염 농도의 차이를 평가하여 질산염 환원 효소 활성을 조사합니다.
간단히 말해서, 증류수에 녹인 질산칼륨 용액 10ml를 5분 동안 입안에 머금고 있다가 채취합니다.
질산염 감소의 배경 수준은 입에 증류수만 머금고 있을 때 얻은 값을 빼서 추정했습니다.
NO3- 및 NO2- 농도는 화학발광으로 측정됩니다.
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최대 24시간
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전신 NO 생산
기간: 최대 24시간
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비침습적 안정 동위원소 방법을 사용하여 전신 NO 생산을 평가합니다(ONT 방법).
피험자는 100ml의 증류수(4mg Na15NO3)에 표지된 질산나트륨을 경구 투여하고 타액 샘플에서 추적자의 동위원소 붕괴를 사용하여 NO 생성 추정치를 도출합니다.
질산염 농도는 화학 발광으로 측정됩니다.
질산염 강화는 가스 크로마토그래피 질량 분석법(GCMS)을 사용하여 측정됩니다.
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최대 24시간
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소변/타액 샘플링
기간: 최대 24시간
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중간 흐름 소변 샘플은 멸균 용기와 분취량에 수집되며 나중에 분석할 때까지 -80 ⁰C에서 보관됩니다.
타액은 멸균 에펜도르프에 수집되어 나중에 분석할 때까지 -80⁰C에 보관됩니다.
침과 소변 샘플 모두 NO3- 및 NO2- 측정에 사용됩니다.
타액 샘플은 이전에 설명한 대로 표지된 NO3-의 동위원소 농축을 평가하는 데에도 사용됩니다.
질산염 분해를 방지하기 위해 수산화나트륨이 소변과 타액 샘플에 첨가됩니다.
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최대 24시간
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공동 작업자 및 조사자
연구 기록 날짜
연구 주요 날짜
연구 시작 (실제)
기본 완료 (실제)
연구 완료 (실제)
연구 등록 날짜
최초 제출
QC 기준을 충족하는 최초 제출
처음 게시됨 (실제)
연구 기록 업데이트
마지막 업데이트 게시됨 (실제)
QC 기준을 충족하는 마지막 업데이트 제출
마지막으로 확인됨
추가 정보
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