补充丙酸对内皮功能的影响
补充丙酸对冠心病患者内皮功能的影响
尽管传统风险因素的缓解有所改善,但冠状动脉疾病 (CAD) 仍然是全世界发病率和死亡率的主要原因。 大型关联研究已将肠道微生物组改变与炎症、CAD 和传统 CAD 风险因素联系起来。 随后的研究表明,使用益生菌和其他肠道调节疗法可同时改善肠道菌群失调、炎症和心脏代谢疾病。 迄今为止,许多研究表明肠道细菌组成与 CAD 的存在或心脏病发作的严重程度之间存在相关关系,但很少有人开始阐明潜在的代谢和免疫机制。
研究人员最近在患有稳定 CAD 的男性中补充了植物乳杆菌 299v,这改善了全身炎症和肱动脉血流介导的扩张 (BA-FMD) - 一种内皮功能的测量和预测 CAD 前体。 BA-FMD 的改善与血清丙酸 (PA) 浓度的增加呈正相关。 PA 是一种肠道微生物衍生的短链脂肪酸 (SCFA),具有已知的人类血管受体,与内皮功能、先天免疫和葡萄糖稳态有关。
在研究者之前的实验中,PA 是否介导内皮功能障碍或炎症的改善仍然未知。 研究人员的目的是确定在已确诊的冠状动脉疾病患者中膳食补充丙酸钠是否能改善内皮细胞功能。 此外,研究人员希望通过测量血清炎症标志物和查看治疗患者的血浆是否诱导培养的内皮细胞和外周血单核细胞的抗炎转录组反应来阐明这种疗法在多大程度上减少了炎症,这两者参与动脉粥样硬化。
具体目标 1 将确定膳食 PA 补充剂对 CAD 患者内皮功能和传统 CAD 危险因素的影响。 研究人员将利用超声波来评估膳食 PA 补充前后 BA-FMD 的百分比变化。 这些反应的内皮依赖性程度将通过测量硝酸甘油后的 BA-FMD 来测试。 研究人员还将测量代表传统 CAD 风险因素的标志物,例如血脂水平和 HgbA1C。
具体目标 2 将确定饮食 PA 诱导的培养的 EC 和 PBMC 的体内抗炎变化和转录组学特征。 研究人员将使用靶向代谢组学方法,使用补充 PA 前后研究人员队列中的血浆,测量参与动脉粥样硬化过程的全身血清炎症标志物的变化。 血浆样品将用于孵育上述细胞,以比较接受补充前血浆和补充后血浆的细胞的转录组学特征。 研究人员将使用 Ingenuity Pathway Analysis 来确定炎症通路的变化,并使用 i.i.com 来确定是否诱导了更多的抗炎特征。
具体目标 3 将确定 PA 补充剂对肠道微生物组分类学和多样性的影响。 作为一项可选的附加临床研究活动,研究人员将在膳食 PA 补充前后收集粪便样本,对样本进行多重 16S RNA 测序,并计算香农多样性指数。 这将帮助我们确定个体肠道微生物组成分的变化和整个人群的多样性。
研究概览
详细说明
内皮功能障碍 (ED) 是血管功能的一种病理状态,其特征在于促血管收缩介质的表达增加和血栓形成风险增加。 ED 与动脉粥样硬化的发展有关,包括冠状动脉疾病 (CAD),并与心血管事件的风险增加有关。因此,正在进行研究以恢复内皮功能,以降低与内皮功能障碍相关的心血管发病率的风险。
肠道微生物组与 CAD 的存在密切相关,并且肠道微生物组的改变与心肌梗死的严重程度存在机械关联。 动物实验表明,补充植物乳杆菌 299v (Lp299v) 和万古霉素后肠道细菌的改变与瘦素水平降低、心肌梗死面积扩大和缺血后心脏功能改善有关。 在人类中,膳食补充 Lp299v 与吸烟者低密度脂蛋白胆固醇、纤维蛋白原和瘦素浓度的显着降低有关。研究人员最近在患有稳定 CAD 的男性中表明,补充 Lp299v 六周可改善内皮功能,如通过肱动脉血流评估的那样-介导的扩张 (BA-FMD),一种广泛接受的评估血管内皮功能的无创方式。 这种干预同时降低了血清炎症标志物 IL-8、IL-12 和瘦素,益生菌后血浆在培养的外周血单核细胞中驱动了抗炎转录组学反应。 有趣的是,这些有益的变化并未伴随肠道微生物组成分的变化。 相反,BA-FMD 的增加与血清丙酸的增加呈正相关,血清丙酸是一种短链脂肪酸,是一组由肠道微生物产生并自由吸收到人体循环中的分子。 已知丙酸可改善内皮功能,减少全身炎症,并在多种模型中改善葡萄糖稳态。 这些实验表明,Lp299v 的有益作用是通过改变现有肠道微生物组的新陈代谢而不是改变微生物成分来介导的。 研究人员将丙酸确定为这些有益结果的潜在调节剂。
在这项研究中,研究人员的目的是评估丙酸钠膳食补充剂是否对血管内皮功能以及与内皮功能障碍相关的循环炎症标志物水平有任何影响。 此外,研究人员还将研究对内皮功能的影响是否与以下任一因素有关:相关血管细胞类型的抗炎变化(例如 内皮细胞、外周血单核细胞)或肠道微生物组本身的成分。
内皮功能很容易通过非侵入性手段测量。 无创测量的内皮功能障碍可独立预测患有和未患有临床明显心血管疾病的患者未来的心血管风险。 人类的导管血管内皮功能通常通过 BA-FMD 的测量来量化,BA-FMD 代表导管动脉(通常是肱动脉)由于血流量增加而发生的内皮依赖性松弛。 BA-FMD 与冠状动脉内皮依赖性松弛受损相关,是公认的心血管风险“晴雨表”。 BA-FMD 是理想的心血管风险替代标志物,用于监测补充 Lp299v 对血管内皮功能的急性影响。
研究类型
注册 (估计的)
阶段
- 不适用
联系人和位置
学习联系方式
- 姓名:Michael E Widlansky, MD, MPH
- 电话号码:4149556759
- 邮箱:mwidlans@mcw.edu
研究联系人备份
- 姓名:Benjamin C Hofeld, MD
- 电话号码:4149556759
- 邮箱:bhofeld@mcw.edu
参与标准
资格标准
适合学习的年龄
接受健康志愿者
描述
纳入标准:
具有以下一项或多项定义的已知冠状动脉疾病史:
- 心肌梗塞病史
- 血管造影显示至少 1 支主要心外膜冠状动脉 >=50% 狭窄
- 先前的压力测试显示有缺血证据(血管造影未显示为假阳性测试)
- CT 冠状动脉研究显示冠状动脉钙化 (CAC) 评分 > 400,或对一根或多根心外膜动脉“显着狭窄”的描述。
排除标准:
- 入组后 1 个月内根据病史、ECG 和/或酶学标准确定的不稳定型心绞痛或心肌梗塞。
- LV 功能障碍定义为 LV 射血分数在入组后 1 年内通过超声心动图、MRI 或核成像记录为 < 45%。
- 未控制的高血压,筛查时血压超过 170/100 mmHg。
- 除了非黑色素瘤皮肤癌或局限性前列腺癌外,已知的慢性肾功能不全、肝功能障碍或癌症病史需要在入组后五年内进行全身治疗。
- 认知障碍或无法遵循研究程序的已知历史。
- 患有胃肠道疾病的患者,例如短肠综合征、炎症性肠病或回肠造口术。
- 植入除颤器或永久性起搏器的患者,已知潜在参与者依赖其进行超过 50% 的心室去极化。
- 接受益生菌、益生元或短链脂肪酸补充剂(例如 丙酸盐、丁酸盐、含醋酸盐的补充剂)在过去 4 周内。
- 在过去 12 周内接受过抗生素治疗的患者。
- 入组前 6 周内血管活性药物和 HMG-CoA 还原酶抑制剂剂量发生变化的患者。
- 怀孕
- 那些每天饮酒或使用非法药物的人。
学习计划
研究是如何设计的?
设计细节
- 主要用途:基础科学
- 分配:随机化
- 介入模型:交叉作业
- 屏蔽:三倍
武器和干预
参与者组/臂 |
干预/治疗 |
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实验性的:丙酸钠先
这只手臂中的受试者将服用 500 毫克丙酸钠粉末,每天两次,持续四个星期,并混入他们的食物/饮料中。
接下来是四个星期的安慰剂,每天两次。
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一种 500 毫克粉末膳食补充剂,可以混入食物或饮料中。
它将每天服用两次,持续四个星期。
一种颜色、大小、卡路里和稠度匹配的粉末膳食补充剂,可以混合到食物或饮料中。
它将每天服用两次,持续四个星期。
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安慰剂比较:安慰剂优先
这只手臂中的受试者将服用安慰剂,每天两次,持续四个星期,混合到他们的食物/饮料中。
接下来是为期 4 周的 500 毫克丙酸钠粉末,每天两次。
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一种 500 毫克粉末膳食补充剂,可以混入食物或饮料中。
它将每天服用两次,持续四个星期。
一种颜色、大小、卡路里和稠度匹配的粉末膳食补充剂,可以混合到食物或饮料中。
它将每天服用两次,持续四个星期。
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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 |
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4 周时基线流量介导的扩张 (FMD) 的变化
大体时间:基线和第 4 周
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这是对肱动脉内皮功能的测量
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基线和第 4 周
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合作者和调查者
研究记录日期
研究主要日期
学习开始 (估计的)
初级完成 (估计的)
研究完成 (估计的)
研究注册日期
首次提交
首先提交符合 QC 标准的
首次发布 (实际的)
研究记录更新
最后更新发布 (实际的)
上次提交的符合 QC 标准的更新
最后验证
更多信息
与本研究相关的术语
其他相关的 MeSH 术语
其他研究编号
- PRO39540
计划个人参与者数据 (IPD)
计划共享个人参与者数据 (IPD)?
药物和器械信息、研究文件
研究美国 FDA 监管的药品
研究美国 FDA 监管的设备产品
在美国制造并从美国出口的产品
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丙酸钠的临床试验
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