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健康成人接触木烟对心血管的影响 (MASKOFF)

2025年6月9日 更新者:University of North Carolina, Chapel Hill

目的:该研究旨在调查暴露于木烟的年轻健康人类受试者的心血管影响。

参与者:大约 80 名年轻(​​18-35 岁)健康受试者完成。

程序(方法):同意参与研究后,受试者将首先暴露于过滤空气中,并在下一个暴露日暴露于大约 500 µg/m^3 木烟中。 两次暴露时间均为 2 小时,交替进行 15 分钟的运动(自行车测力计)和 15 分钟的休息时间。 将调整运动水平以达到大约 12 L/min/m^2 分钟的通气量。 在每次暴露之前和之后立即进行静脉血样和肺、心脏和血管功能的测量。 每次暴露后约 24 小时将收集诱导痰样本和鼻上皮衬里液。

研究概览

地位

暂停

条件

详细说明

木材烟雾污染是世界各地的普遍问题,包括在美国。 这种木烟来自人们使用木材取暖和做饭,以及野火。 本研究的目的是调查年轻健康人类受试者接触木材烟雾对心血管的影响。 这项研究的结果还将增加我们对木烟暴露如何对人类心血管和呼吸系统的功能产生不利影响的理解。 这种理解对于心肺疾病患者可能尤为重要。

大约 80 人将参与这项研究。

您应该预计将参与这项研究大约一个月,但您的参与可能会持续 6 个月。 将有 5 场会议,包括持续约 5 小时的同意会议(今天)。 两次曝光日会议将持续约 8-9 小时,间隔 48 小时。 在您最后一次接触后的第二天,还将进行两次持续约 4 小时的后续访问

在您同意参加本研究之前,您必须完整阅读同意书。 然后,研究人员和医务人员将回答您的所有问题,并解释本研究涉及的所有风险,让您满意。

您应该已经接受过一般身体检查,以确保您是本研究的合适人选。 如果您是女性,将询问您的月经史并进行妊娠试验,如果自上次在 HSF 进行妊娠试验以来已超过 7 天,则将在每个暴露日重复进行。

同意日:

今天的访问预计将持续约54小时。 我们将审查纳入和排除标准以及您的任何医疗状况或您目前正在服用的药物。 我们将详细回顾这项研究,以便您了解我们对您作为参与者的期望。 如果您同意参加研究,您将签署所有研究同意书并收到一套签名副本。 您今天还将参观曝光室。

在使用 PurpleAir 传感器技术参与之前,研究团队将评估您的环境空气污染暴露情况。 您将被要求提供您的家庭和工作邮政编码,以便研究团队可以在开始研究之前评估您的环境空气污染暴露情况。 您的邮政编码信息将输入到 PurpleAir 软件中,该软件实时测量空气中的环境颗粒物 (PM)。

您将进行呼吸测试(肺量计)来测量您的肺功能。 您将通过过滤器呼吸到塑料管中。 我们会指导你,你会被要求完全吸气,然后尽可能快地呼气。 我们会要求您多次这样做。 该测试测量可呼出的空气量和最大吸气后呼气期间的气流速率。 这是一种测量您的肺功能的方法,您必须在暴露前满足特定标准(肺活量和容积),以便您继续参与研究。 您的肺功能测试结果应等于或大于参考值的 80%,才能让您参与研究。

作为同意日的一部分,您将接受运动训练以确定达到本研究的目标每分钟通气量所需的运动水平。 您将以不同的阻力水平骑健身车 5-15 分钟,并使用吹嘴转速计定期测量您的分钟通气量(您每分钟呼吸的空气量)。 您还可以在躯干周围放置位移带,以测量呼吸时胸部扩张的每分钟通气量。

您将接受鼻上皮衬里液体取样(鼻粘膜)的程序。

您还将执行从肺部收集痰液的程序。 众所周知,只有不到一半的正常、健康的人可以产生质量可接受的痰液样本以供分析。 如果您不是生产者或您生产的诱导痰样本的质量不符合研究标准,您对本研究的参与将在此步骤结束。 如果发生这种情况,您将获得同意会议的时间和程序的补偿。

如果您有资格继续研究,您将被安排并给予进一步的指示。

如果您在研究期间生病(例如,如果您感冒了),可能会重新安排您的时间,具体取决于您在研究时间表中的位置。 如果出现恶劣天气或其他不可预见的情况,我们也可能会重新安排您的曝光时间。

曝光天数:

我们会在曝光会议前几天给您打电话,提醒您预定的访问时间。 在所有就诊前 24 小时,您应该避免吸烟、烟雾、酒精和剧烈运动,并在接触日午夜后避免食用油炸或烤肉。

您将被要求吃一顿清淡的早餐,并在早上 7:30 之前到达 EPA 医疗站。 请理解,您在这个时间前到达对研究团队处理所有样本和数据非常重要。 请注意,如果您迟到,我们可能不得不取消您的参与。

在接触之前,您将:

检查您的生命体征(心率、呼吸频率、血压、氧饱和度水平,并以电子方式填写症状问卷)。

让 Holter 监护仪记录您的心律。 您的胸部将连接 (10) 条心电图 (ECG) 导线。 可能需要清洁和剃除放置这些导线的胸部区域。 过多的除臭剂、润肤露和身体喷雾剂可能会干扰其中一些导线的功能。 因此,我们要求您在向 HSF 报告当天不要将这些涂抹在胸部区域。 导线将连接到 2 个监视器(手机大小和重量的小型记录设备)以获取您的心率和节律读数。 电极最好保留大约 4 天,因为您将在研究期间对其进行多次测量,但是,您可以选择在每个暴露日结束时移除电极。 您将被要求安静地躺下 30 分钟,同时收集您的心律。 在这 30 分钟内不要入睡,这一点很重要。 这些测量将使我们能够确定木烟暴露是否会导致神经系统调节心跳方式的能力发生微小变化。

在每次曝光前后以及后续访问时,使用眼科相机对您的视网膜进行成像。 您将被要求将下巴放在镜头前的托架上。 我们将拍摄您双眼内部的照片。 此测试必须摘下眼镜或隐形眼镜。 请自带隐形眼镜容器和溶液。

每次暴露前后以及随访时抽取大约 60 毫升血液(约 4 汤匙)。 我们将测试这种血液,看看木烟熏是否会影响您血细胞的功能。 一小部分血样将用于测量血液中各种脂肪酸的相对含量。 在您允许的情况下,我们还会储存一些我们在研究期间获得的血液,以供将来进行尚未确定的测试。

进行呼吸测试(肺量计)。 将 BioPac 束带放在您的胸腔和腹部周围。 这些腕带将连接到一个监视器,该监视器可以无线传输您的呼吸量和呼吸频率的读数。 这些测量值将使我们能够确定您的运动负荷是否足以满足您的目标每分钟通气率。

进入暴露室并暴露在过滤后的空气或木烟中。

在曝光期间,您将:

在腔室中暴露于干净的过滤空气或木烟中 2 小时。 您将在某一天收到干净的过滤空气,在另一天收到木烟。 在本研究中,您将接触到的木材烟雾浓度(约 500 微克/立方米^3)低于使用生物质燃烧取暖和准备食物的人员、消防员接触到的人员以及生活在暴露于森林火灾或农业燃烧区域。 室内条件将处于舒适的温度和相对湿度。 您将每隔 15 分钟在室内的固定自行车上进行轻度运动,与休息时间交替进行,每次室内暴露总计锻炼 1 小时。 目标通风率将保持在大约 12 L/min/m^2,并使用 pneumotach 和 BioPac 方法进行监测。 研究协调员或其他受过培训的人员将坐在室外,随时观察您。 在暴露期间,您的心脏将受到监测,血液中的氧气含量将通过在您的手指上放置一个设备(脉搏血氧仪)来监测。 如果您出现明显的不适、呼吸或心脏问题,将立即终止接触。 此外,您可以出于任何原因随时选择终止曝光。 如果您这样做,您将获得当天会议的全额报酬,但将没有资格进一步参与研究,也没有资格为未来的参与收到任何付款。

曝光后,您将立即:

检查您的生命体征。 进行呼吸测试(肺量计)。 以电子方式填写症状评分问卷。 吃你带来的低脂午餐。 抽血(约 60 毫升,约 4 汤匙)。 在记录您的心律时,您将安静地躺下 30 分钟。 将重新拍摄视网膜照片。 我们鼓励您在 HSF 的私人淋浴设施中淋浴,以去除木头烟味。 将提供毛巾、肥皂和洗发水。 在您不随身携带的任何时候,您的物品都会被安全地存放起来。

由研究人员评估并出院。

回访(约4小时):

第二天早上(暴露后约 24 小时)您将返回 HSF,您将:

检查您的生命体征。 进行呼吸测试(肺量计)。 在记录您的心律时,您将安静地躺下 30 分钟。 测试结束时,电极将从您的胸部移除。

测量血压和心率。 收集您的 NELF 样本。 采集诱导痰样本。 抽血(约 60 毫升)进行分析。 将再次拍摄视网膜照片。 以电子方式填写症状评分问卷。

如果在收集完所有研究信息后还有剩余的样本,我们将继续保存样本以供将来的非指定研究使用。 这使我们能够充分利用从受试者那里收集的样本。 您将获得一份单独的存储同意书,您不必为了参与本研究而无限期存储您的样本。

研究类型

介入性

注册 (估计的)

80

阶段

  • 不适用

联系人和位置

本节提供了进行研究的人员的详细联系信息,以及有关进行该研究的地点的信息。

学习地点

    • North Carolina
      • Chapel Hill、North Carolina、美国、27514
        • U.S. Environmental Protection Agency Human Studies Facility

参与标准

研究人员寻找符合特定描述的人,称为资格标准。这些标准的一些例子是一个人的一般健康状况或先前的治疗。

资格标准

适合学习的年龄

18年 至 35年 (成人)

接受健康志愿者

是的

描述

纳入标准:

  1. 年龄18-35岁健康男女(身体质量指数(BMI,kg/m^2)值≥19且≤30,含)。
  2. 允许在 2 小时暴露期间进行约 60 分钟的间歇性温和运动的身体调节。 志愿者必须能够在不超过预计最大心率的 80% 的情况下,以足以诱导每分钟通气率约为 12 L/min/m^2 15 分钟的工作量完成暴露锻炼方案。
  3. 心电图正常。
  4. 基于 NHANES III 参考值的正常肺功能。 我。用力肺活量 (FVC) ≥ 年龄、性别、种族和身高预测值的 80%。

    二.一秒用力呼气容积 (FEV1) ≥ 年龄、性别、种族和身高预测值的 80%。

    iii:FEV1/FVC 比率 ≥ 预测值的 80%。

  5. 体检时血氧饱和度大于94%。
  6. 根据 CDC 建议的最新 COVID-19 疫苗接种状态。

排除标准:

  1. 具有以下条件的个人:

    • 急性或慢性心血管疾病、慢性呼吸道疾病、癌症、风湿病、神经肌肉疾病或免疫缺陷状态的病史。
    • BMI (kg/m2) 值 < 19 和 > 30。
    • 癌症。
    • 血压读数 ≥ 140 收缩压和/或 ≥ 90 舒张压。
    • 糖尿病(先前诊断或血红蛋白 A1c 水平等于或大于 6.4%)。
    • 哮喘或有哮喘病史。
    • 出血/凝血障碍。
  2. 使用 ACC/AHA ASCVD 风险计算器,心血管疾病风险评分大于 10% 的个体。 (基于 2013 年美国心脏病学会/美国心脏协会心血管风险评估指南中发布的动脉粥样硬化性心血管疾病算法得出的 10 年心脏病或中风风险。)
  3. 患有不明疾病的个人,根据医务人员的判断,这些疾病可能会增加与吸入木头烟雾相关的风险,将被排除在外。
  4. 目前正在长期服用全身性类固醇或口服抗凝剂的人。
  5. 正在服用处方药(例如 ß-受体阻滞剂)的个人可能会在研究期间影响木烟挑战的结果。 在将个人纳入研究之前,医务人员可能会审查此处未具体提及的其他药物。 其他药物的使用将根据具体情况进行评估。 个人当前的药物使用有可能会阻止他们目前参与研究,但他们可能会根据医务人员的判断重新评估并可能重新安排参与。
  6. 对以下物质过敏的人:

    • 化学蒸气或气体。
    • 在他们的皮肤上贴胶带或电极。
    • 或患有过敏症或目前出现过敏相关症状的人
  7. 怀孕、准备怀孕或正在哺乳的人。
  8. 目前正在吸烟(包括电子烟​​、水烟和电子烟)或在研究后 1 年内有吸烟史或有等于或大于 5 包年吸烟史的个人。
  9. 与在屋内吸烟的吸烟者同住的人。
  10. 经常接触高浓度蒸汽、灰尘、气体或烟雾的人。
  11. 不善于阅读、说或理解英语而无法给予知情同意的个人。
  12. 无法进行研究所需锻炼的个人。
  13. 在研究期间不愿意或不能停止服用任何目前的膳食补充剂或维生素的人。 益生元和益生菌是可以接受的。
  14. 不愿在所有就诊前 12 小时避免摄入咖啡因的个人。

临时排除标准:

  1. 最近(6 个月内)进行过腹部和/或眼部手术,或患有任何类型的疝气,以及任何其他腹内压升高禁忌症的人。
  2. 在 4 周内患过急性呼吸道疾病的人。
  3. 有活性过敏症的人。
  4. 服用非处方止痛药(如阿司匹林、Advil、Aleve)或非甾体抗炎药,或在过去 48 小时内服用过这些药物的人。

学习计划

本节提供研究计划的详细信息,包括研究的设计方式和研究的衡量标准。

研究是如何设计的?

设计细节

  • 主要用途:基础科学
  • 分配:不适用
  • 介入模型:单组作业
  • 屏蔽:无(打开标签)

武器和干预

参与者组/臂
干预/治疗
实验性的:受控曝光
所有受试者都将在含有木烟和过滤空气的空气中暴露2小时,交替进行15分钟的锻炼(周期测力计)和休息。
环境空气将被过滤并用于控制暴露。
木烟是由阴燃干燥的白橡木原木产生的,暴露水平将保持在平均 500 µg/m^3 的水平 2 小时。

研究衡量的是什么?

主要结果指标

结果测量
措施说明
大体时间
痰液中多形核中性粒细胞 (PMN%) 的变化
大体时间:第 1 天、第 3 天、第 5 天
气道炎症将通过痰中的 % PMN 进行评估
第 1 天、第 3 天、第 5 天

次要结果测量

结果测量
措施说明
大体时间
第一秒用力呼气量 (FEV1) 的变化(升)
大体时间:第 1 天、第 2 天、第 3 天、第 4 天、第 5 天
FEV1 由肺活量测定法确定
第 1 天、第 2 天、第 3 天、第 4 天、第 5 天
用力肺活量 (FVC) 的变化(升)
大体时间:第 1 天、第 2 天、第 3 天、第 4 天、第 5 天
FVC 由肺活量测定法确定
第 1 天、第 2 天、第 3 天、第 4 天、第 5 天
视网膜动脉和静脉直径的变化 (mm)
大体时间:第 2 天、第 3 天、第 4 天、第 5 天
将使用 FDA 批准的市售非散瞳眼底照相机拍摄视网膜图像。 将从双眼拍摄图像。
第 2 天、第 3 天、第 4 天、第 5 天
心率变异性的百分比变化
大体时间:第 2 天、第 3 天、第 4 天、第 5 天
心率变异性将通过 Holter 监视器记录收集。
第 2 天、第 3 天、第 4 天、第 5 天
血脂肪酸变化 (ng/mL)
大体时间:第 2 天、第 3 天、第 4 天、第 5 天
将收集血样用于脂肪酸分析。
第 2 天、第 3 天、第 4 天、第 5 天
血胆固醇的变化 (ng/mL)
大体时间:第 2 天、第 3 天、第 4 天、第 5 天
血液样本将被收集用于血液胆固醇分析。
第 2 天、第 3 天、第 4 天、第 5 天
鼻上皮衬液 (NELF) 中细胞因子的变化 (ng/mL)
大体时间:第 1 天、第 2 天、第 3 天、第 4 天、第 5 天
将收集 NELF 样本用于细胞因子测量。
第 1 天、第 2 天、第 3 天、第 4 天、第 5 天
白细胞介素 6、白细胞介素 8、白细胞介素 1 β 和血液中肿瘤坏死因子 α 的变化。 (皮克/毫升)
大体时间:第 2 天、第 3 天、第 4 天、第 5 天
将在暴露之前和之后收集血液以分析炎症标记物。
第 2 天、第 3 天、第 4 天、第 5 天
血液中 C 反应蛋白的变化。 (毫克/分升)
大体时间:第 2 天、第 3 天、第 4 天、第 5 天
将在暴露之前和之后收集血液以分析炎症标记物。
第 2 天、第 3 天、第 4 天、第 5 天

合作者和调查者

在这里您可以找到参与这项研究的人员和组织。

调查人员

  • 首席研究员:James Samet, PhD、Environmental Protection Agency (EPA)

研究记录日期

这些日期跟踪向 ClinicalTrials.gov 提交研究记录和摘要结果的进度。研究记录和报告的结果由国家医学图书馆 (NLM) 审查,以确保它们在发布到公共网站之前符合特定的质量控制标准。

研究主要日期

学习开始 (实际的)

2021年5月25日

初级完成 (估计的)

2027年12月1日

研究完成 (估计的)

2027年12月1日

研究注册日期

首次提交

2020年2月27日

首先提交符合 QC 标准的

2020年3月3日

首次发布 (实际的)

2020年3月5日

研究记录更新

最后更新发布 (实际的)

2025年6月12日

上次提交的符合 QC 标准的更新

2025年6月9日

最后验证

2025年6月1日

更多信息

与本研究相关的术语

其他研究编号

  • 19-2078

计划个人参与者数据 (IPD)

计划共享个人参与者数据 (IPD)?

是的

IPD 计划说明

去识别化的个人数据将通过美国 EPA 的 ScienceHub 数据库共享。 ScienceHub 用于上传和存储与期刊文章相关的数据集。 然后,非敏感数据集可通过环境数据集网关公开访问,以满足 EPA 遵守管理和预算办公室开放数据政策的要求。

IPD 共享时间框架

这些数据将在研究结束和手稿发表后向公众开放。

IPD 共享访问标准

数据将在美国 EPA 科学中心提供。

IPD 共享支持信息类型

  • 研究方案
  • 国际碳纤维联合会

药物和器械信息、研究文件

研究美国 FDA 监管的药品

不

研究美国 FDA 监管的设备产品

不

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