在碱性缓冲液挑战期间通过隔室呼出的一氧化氮水平确定气道 pH 值

气道 pH 失衡导致气道内出现许多不利的生理变化，包括反应过度、咳嗽、支气管收缩、纤毛病、对支气管扩张剂的反应降低、细菌生长、亚硝化/氧化应激、中性粒细胞/嗜酸性粒细胞炎症和细胞死亡。 已知气道 pH 值在慢性和急性肺部疾病中较低（酸性）。 测量气道 pH 值的金标准方法是使用受保护的刷子取样，通过支气管镜获取上皮细胞衬里液。 这种方法的费用和侵入性是充分表征气道 pH 在健康和疾病中的作用的障碍。 在这项研究中，研究人员将评估非侵入性临床方法，这些方法可以在临床肺功能实验室中使用设备标准来测量气道 pH 值。

该研究小组之前已经证明，吸入碱性甘氨酸缓冲液 (AGB) 后，呼出气冷凝物 (EBC) pH 值和以 50mL/sec (FeNO50) 收集的呼出气一氧化氮分数变化表明气道 pH 值较低。 虽然 EBC pH 值是估计气道 pH 值的最常用方法和经过验证的方法，但研究人员认为，FeNO50 的变化是一般气道 pH 值最敏感的测试。 具体来说，这项拟议的测试利用了亚硝酸盐/亚硝酸 (NO2-/HNO2) 的 pH 值刚好低于 4 的事实。因此，当 pH 值低于 6.5 时，亚硝酸会释放出一氧化氮 (NO)，而当 pH 值低于 6.5 时，NO 释放停止PH值大于7。 由于人气道内源性 NO2- 水平通常较低，(32) NO2 质子化可用作气道 pH 值的无创测试。 使用 Henderson-Hasselbalch 方程，研究人员可以使用 NO 的这些变化来计算 pH 值。 研究人员现已对吸入磷酸盐缓冲液和 AGB 进行了研究，两者均表明特定哮喘患者在吸入缓冲液后 FeNO50 显着下降。 虽然 FeNO50 经验证可代表中气道的一氧化氮水平，但可以以多种不同的流速和时间进行采样，以评估肺部不同隔室中的一氧化氮水平。 这可以允许区域气道 pH 值测量，这将是有帮助的，因为许多气道疾病是异质的和区域性的。 研究人员将进一步描述气道内健康和疾病患者气道 pH 值的正常范围，并在随后的研究中评估异常时临床改变 pH 值的影响。

最近发现气道 pH 值对于 SARS-CoV-2 病毒的气道细胞进入和复制是不可或缺的。 具体来说，病毒进入细胞和复制的途径之一被细胞内碱化所阻断。 因此，研究人员进行了测试以确定 AGB 是否会在培养的原代人气道上皮细胞中引起细胞内碱化。 它做了;并且药物在体外被细胞很好地耐受（就像在体内一样）。

研究人员认为，下一步是确定 AGB 是否会抑制我们原代人类气道上皮培养物中的病毒复制和病毒进入。 为此，研究人员正在与印第安纳大学 BSL3 病毒学实验室合作。 研究人员已经获得了病毒，完成了它的制备，并用它感染了人类气道上皮培养物。 研究小组正在等待 AGB 对病毒进入和复制的影响的初步结果。 如果事实上 AGB 抑制病毒细胞进入，从而抑制病毒复制，研究人员打算与 FDA 一起扩大 IND，允许在患有与已知 COVID-2呼吸系统疾病相关的呼吸窘迫风险的患者中进行试验。 最终，该试验的结果将被提议包括：死亡率（主要）；以及 ICU 住院时间和氧饱和度指数曲线下面积（次要）。 研究人员已为该项目向 NIH、DoD 和其他几个机构提交了资助。

这里提出的研究不仅将进一步深入了解 AGB 在更大人群中的使用，而且还将允许评估接受它的人的气道 pH 值，这可用于指导治疗。