Desferal Administration改善糖尿病缺氧反应受损 (DESIRED)

背景糖尿病并发症是现代糖尿病治疗的主要关注点，进一步表征这些并发症的病理生理机制以确保开发新的合理治疗策略已成为当务之急。

虽然组织长期暴露于高血糖是慢性糖尿病并发症的主要致病因素，但最近越来越明显的是，缺氧在所有糖尿病并发症中也起着重要作用。 糖尿病患者的低组织氧浓度是多种机制的结果（例如，继发于微血管和大血管疾病的血液供应不足，继发于局部水肿的局部氧扩散不良或由于耗氧量增加）。

细胞对缺氧的适应性反应由缺氧诱导因子 1 (HIF) 介导，HIF 是一种异二聚体转录因子，由两个亚基（α 和β 亚基）组成，均在哺乳​​动物细胞中表达。 在含氧量正常的情况下，由于一组称为脯氨酰羟化酶 (PHD) 的酶催化两个关键脯氨酸残基的氧依赖性羟基化，HIF-1α 会不断被泛素-蛋白酶体系统降解。 在低氧条件下，当降解途径受到抑制且 HIF-1α 稳定时，它会在细胞核中易位，诱导 800 多个基因

参与血管生成、糖酵解能量代谢、细胞增殖和存活，使细胞能够适应减少的氧气供应。 HIF-1 是几种血管生成生长因子（例如 作为血管内皮生长因子 (VEGF)、促红细胞生成素 (EPO) 和基质细胞衍生因子 1α (SDF-1α) 以及用于内皮祖细胞 (EPC) 募集。 最近，有人提出 microRNA（例如 mir210) 也调节一部分 HIF-1 功能。

控制 HIF 1 α 稳定性和功能的 PHD 是 Fe 2+ 和/或 O2 依赖性酶，它们的活性可以通过耗尽铁来抑制。 去铁胺 (DFO) 是一种铁螯合剂，因此可在体外和体内诱导常氧条件下的 HIF-1α 积累和缺氧反应基因，从而能够恢复对缺氧不同糖尿病动物模型的抑制适应性反应。 DFO 几十年来一直在临床上用于治疗继发于不同病症（地中海贫血、骨髓硬化等）的过度铁沉积，并被用作诱导 HIF 依赖性反应的药理学工具。

在过去的十年中，收集到的几项证据表明，糖尿病患者对缺氧的细胞反应存在缺陷。 由于 HIF 信号缺陷，在糖尿病动物模型和糖尿病患者中出现并发症的所有组织都存在缺氧反应受损。 它是高血糖的直接影响，在多个水平上直接抑制 HIF 的稳定性和功能。

最近描述的糖尿病缺氧反应受损在急性缺氧挑战中具有潜在的重要后果，如急性心肌梗死、中风、肢体缺血（已知在糖尿病中预后较差），但由于自主神经病变对晚期心血管事件具有潜在的严重预后影响。 不同的研究已经解决了与糖尿病患者的常氧暴露相比，间歇性缺氧 (IH) 的心血管反应。 为了确定糖尿病患者对缺氧的心血管反应的适当性，最近研究了与匹配的非糖尿病对照受试者相比，糖尿病患者对 IH 的心肺和血管生成反应（HYKRAND 伦理批准号 2015/1182-31/4） . 初步结果（未发表）显示，与对照组相比，糖尿病患者的急性和延迟反应存在一些缺陷。 与非糖尿病受试者相比，IH 后糖尿病患者的压力反射敏感性 (BRS) 是心血管事件后心血管风险和生存预后的标志物。 与非糖尿病受试者相比，内皮前体细胞 (EPC) 数量及其主要刺激因子基质衍生因子 (SDF-1α) 的水平均因 IH 而降低，证实糖尿病患者修复缺血性病变的能力较差。

此处提出的项目研究了 DFO（已知可改善 HIF 依赖性缺氧信号）逆转糖尿病患者受损的心肺和血管生成反应的潜力。

研究设计。 这是一项盲法随机交叉研究，旨在研究间歇性缺氧 (IH) 前静脉注射 DFO (50mg/kg) 与等渗盐水对改善糖尿病患者心肺和血管生成反应的疗效。 IH 将包括五个缺氧期（13% O2​​ 吸入氧分率），每个持续 6 分钟，在 30 名没有任何并发​​症临床体征的 1 型糖尿病患者中有五个相同持续时间的含氧量正常间隔（如 HYKRAND 研究中所用）。 该研究将在 4 天内进行，两次入院之间至少间隔 2 个月，以确保充分清除和恢复铁沉积物。

方法 研究设计 这是一项在没有慢性并发症的 1 型糖尿病患者中进行的随机、双盲研究。

患者将被随机化（通过块随机化）（httpps://www.sealedenvelope.com/ simple-randomiser/v1/lists) 到 (A) Desferal (DFO) 治疗或 (B) 等渗盐水治疗。

患者和工作人员都将不知道患者的治疗组。

建议受试者在测试前戒除含咖啡因的饮料 12 小时，戒酒 36 小时

第 1 天：将在早上收集基线血样，之后患者将在 6 小时内皮下接受 Desferal (50 mg/kg)/盐水输注。 在输注的最后一小时内，受试者将暴露于间歇性缺氧 (IH)。 将在 IH 之前和之后的几个时间点立即进行血液样本和心血管和呼吸 (CR) 测量（详见下文）。

第 2 天：早上采集血样。 IH 暴露包括五个缺氧期（13% O2​​ 激发氧分率），每个持续 6 分钟，五个含氧量正常的间隔时间相同（总共 1 小时）。

第 1 天：连续测量血压、心率和动脉血氧饱和度。 如果氧饱和度降低 80% 或出现症状，则停止缺氧，直到氧水平达到至少 80%。 技术人员在医生的监督下以患者无法观察到的方式调节和控制呼吸周期。 此后，将执行三个测量会话：在 (t2) 之后、3 小时后 (t3) 和 6 小时后 (t4)。 在 t2 之后，每个患者根据饮食要求获得单独的膳食。

心血管和呼吸测试。

评估压力反射敏感性。 所有患者都将在舒适温度下的安静房间中以仰卧位进行测试。 在参与者通过带有抗菌过滤器的咬嘴连接到再呼吸回路之前，将在休息时自主呼吸室内空气 4 分钟，以获得基线数据。

在每种情况下，将通过脉搏血氧计连续测量氧饱和度 (SaO2)，并使用连接到咬嘴的二氧化碳分析仪连续测量呼气末二氧化碳 (CO2-et)。 心电图记录将通过胸导联进行，连续无创血压将使用袖带法记录。 两条腰带（位于胸部和腹部周围）将监测胸部的呼吸运动。 呼吸速度计将连接到差压传感器，并串联插入再呼吸系统的呼气组件，以测量气道流量。

将在每次测量期间的自主呼吸期间测量压力反射灵敏度 (BRS)。 由于以前的研究没有证明一种方法比其他方法有更好的性能，所以七种不同方法的平均值：正序和负序，低频段和高频段的 a 系数及其平均值，传递函数技术，并计算 R-R 间期和收缩压变异性的 SD 比值。 除 BRS 外，还应用 R-R 间隔 (SDNN) 的 SD 来确定心率变异性的全局指数。 这种选择是基于这样一个事实，即与其他变异指标（例如方差）相比，正态分布在该变量中更为明显。

将评估缺氧通气反应 (HVR) 和高碳酸血症通气反应 (HCVR) 以确定呼吸系统活动。

心血管自主功能将根据最近的指南进行四项测试来确定：深呼吸、30:15 比例、Valsalva 动作和收缩压对站立的反应。 心血管自主神经病变将被定义为“存在两个或多个异常测试”。

压力反射敏感性 (BRS) 将在 IH 之前 (t1)、之后 (t2)、3 小时 (t3) 和 6 小时 (t4) 进行评估。

血管生成潜力将在相同的终点和 24 小时（第 N3 天）后通过测量作为 HIF-1 基因靶标的血清相关细胞因子（即 血管内皮生长因子（AVEGFA）、基质细胞衍生因子1a（SDF-1a）、促红细胞生成素等）。 HIF 信号的直接反应将通过专门受 HIF 调节的 mir210 的血清水平来评估。

EPC 反应将在同一时间点通过荧光激活细胞分选 (FACS) 分析造血祖细胞抗原 (CD34+)/CD133 抗原/激酶插入域受体 (KDR +) 的数量进行评估