2周酮症对慢性心力衰竭患者心脏酮体消耗、利用和能量效率的影响 (KETO-CHF PET)
2周酮症对慢性心力衰竭患者心肌酮体消耗、利用及外效率的影响
心力衰竭 (HF) 是一个严重的健康问题,影响着西方国家约 1-2% 的人。 一生中发生心力衰竭的风险约为 20%。 尽管心力衰竭治疗取得了进步,心力衰竭患者的一年死亡率仍然很高。 心力衰竭患者的身体能力和生活质量也会下降。 心脏严重依赖氧化代谢过程获取能量,这个过程需要持续供应脂肪酸、葡萄糖和酮体等能量来源。 在心力衰竭中,心脏使用这些能源的方式发生了变化,这会影响其效率。
与传统的脂肪酸或葡萄糖相比,酮体(例如 3-OHB)可以为心脏提供更有效的能量来源。 它们在肝脏中产生,对于禁食、运动和生病期间提供能量非常重要。 最近的研究表明,3-OHB 对心力衰竭患者的益处可能不仅仅是提供能量。 它似乎可以减少心脏的炎症和氧化应激。 一些针对健康个体的研究表明,输注 3-OHB 会增加流向心脏的血流量。
在心力衰竭患者中,研究人员旨在探讨补充两周 3-OHB 对心脏的影响。 目的是研究这种补充剂是否可以增加心脏对 3-OHB 的消耗和利用。 该研究涉及 12 名患有 HF 和射血分数降低 (HFrEF) 的患者。 患者将每天服用四次酮酯补充剂,持续两周,然后再服用等热量安慰剂补充剂两周。
研究人员将使用正电子发射断层扫描(PET)来研究心脏耗氧量和 3-OHB 摄取。 这是通过注射示踪剂(11-C-3-OHB 和 11-C-乙酸酯)来完成的。
该研究还将关注心肌外部效率(MEE)和心肌血流量(MBF)。 对于一部分参与者,研究人员还将进行心肌活检并进行更详细的分析,例如 呼吸测定法和电子显微镜或单核 mRNA 测序、蛋白质组学和代谢组学,以了解补充剂对心脏细胞结构和功能、转录组、蛋白质组和代谢组的影响。
最终,本研究旨在确定为心力衰竭患者补充 3-OHB 是否可以改善心脏的能量使用并可能提供其他有益效果。 这项研究可能为增强心力衰竭患者心脏功能和生活质量的新疗法铺平道路。
研究概览
研究类型
注册 (实际的)
阶段
- 不适用
联系人和位置
学习地点
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Central Jutland
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Aarhus、Central Jutland、丹麦、8200
- Aarhus University Hospital
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参与标准
资格标准
适合学习的年龄
- 成人
- 年长者
接受健康志愿者
描述
纳入标准:
- 糖尿病或 HbA1c > 48 mmol/L
- 严重的心脏瓣膜疾病
- 严重稳定型心绞痛
- 研究者判断存在严重合并症
- 无法给予知情同意
- 年龄<55岁
- 研究者认为受试者不适合参与研究的其他疾病或治疗
排除标准:
- 慢性心力衰竭
- NYHA II-III 级
- 左心室射血分数 (LVEF) <40%
- 有生育能力的女性尿液 HCG 呈阴性
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:双倍的
武器和干预
参与者组/臂 |
干预/治疗 |
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有源比较器:3-羟基丁酸酯
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该干预措施以饮料的形式进行。
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安慰剂比较:等热量安慰剂饮料
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该干预措施以饮料的形式进行。
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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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3-OHB 的心肌消耗。
大体时间:参加者参加 2 个考试日,相隔 4 周。这是一整天,每天进行 4 次 PET/CT 扫描。
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将使用 aQuant Research 软件使用动力学建模技术来计算心肌中以 µmol/min/g 组织测量的酮放射性示踪剂的摄取。
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参加者参加 2 个考试日,相隔 4 周。这是一整天,每天进行 4 次 PET/CT 扫描。
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次要结果测量
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
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心肌耗氧量(MVO2)
大体时间:参加者参加 2 个考试日,相隔 4 周。这是一整天,每天进行 4 次 PET/CT 扫描。
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将使用 aQuant Research 软件使用动力学建模技术来计算心肌组织中以 mL/g/min 测量的醋酸盐放射性示踪剂的摄取和氧化
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参加者参加 2 个考试日,相隔 4 周。这是一整天,每天进行 4 次 PET/CT 扫描。
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心肌外功效
大体时间:参加者参加 2 个考试日,相隔 4 周。这是一整天,每天进行 4 次 PET/CT 扫描。
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是指评估心脏将其能量消耗转化为外部功的有效性的衡量标准。
它是评估心脏机械功能与其能量利用率相关的效率的参数。
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参加者参加 2 个考试日,相隔 4 周。这是一整天,每天进行 4 次 PET/CT 扫描。
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高分辨率呼吸测量法
大体时间:参加者参加 2 个考试日,相隔 4 周。对于一部分参与者,每个检查日将进行 1 次心肌活检和 2 次骨骼肌活检。
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皮摩尔/秒/mg组织。
该单位量化了所研究的生物样品消耗氧气的速率。
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参加者参加 2 个考试日,相隔 4 周。对于一部分参与者,每个检查日将进行 1 次心肌活检和 2 次骨骼肌活检。
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骨骼肌和心肌细胞的单核 mRNA 测序。
大体时间:参加者参加 2 个考试日,相隔 4 周。对于一部分参与者,每个检查日将进行 1 次心肌活检和 2 次骨骼肌活检。
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对单个骨骼肌细胞和心肌细胞细胞核的 mRNA(转录组)进行测序。
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参加者参加 2 个考试日,相隔 4 周。对于一部分参与者,每个检查日将进行 1 次心肌活检和 2 次骨骼肌活检。
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骨骼肌和心肌活检的蛋白质组学。
大体时间:参加者参加 2 个考试日,相隔 4 周。对于一部分参与者,每个检查日将进行 1 次心肌活检和 2 次骨骼肌活检。
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对骨骼肌和心肌活检中存在的全部蛋白质(蛋白质组)进行系统分析。
这包括识别蛋白质、确定其丰度、研究其翻译后修饰。
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参加者参加 2 个考试日,相隔 4 周。对于一部分参与者,每个检查日将进行 1 次心肌活检和 2 次骨骼肌活检。
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骨骼肌和心肌活检的代谢组学。
大体时间:参加者参加 2 个考试日,相隔 4 周。对于一部分参与者,每个检查日将进行 1 次心肌活检和 2 次骨骼肌活检。
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表征骨骼肌和心肌活检中的全部代谢物(代谢组)。
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参加者参加 2 个考试日,相隔 4 周。对于一部分参与者,每个检查日将进行 1 次心肌活检和 2 次骨骼肌活检。
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合作者和调查者
调查人员
- 首席研究员:Henrik Henrik, Professor、Aarhus University Hospital
出版物和有用的链接
一般刊物
- Nielsen R, Moller N, Gormsen LC, Tolbod LP, Hansson NH, Sorensen J, Harms HJ, Frokiaer J, Eiskjaer H, Jespersen NR, Mellemkjaer S, Lassen TR, Pryds K, Botker HE, Wiggers H. Cardiovascular Effects of Treatment With the Ketone Body 3-Hydroxybutyrate in Chronic Heart Failure Patients. Circulation. 2019 Apr 30;139(18):2129-2141. doi: 10.1161/CIRCULATIONAHA.118.036459.
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- Gormsen LC, Svart M, Thomsen HH, Sondergaard E, Vendelbo MH, Christensen N, Tolbod LP, Harms HJ, Nielsen R, Wiggers H, Jessen N, Hansen J, Botker HE, Moller N. Ketone Body Infusion With 3-Hydroxybutyrate Reduces Myocardial Glucose Uptake and Increases Blood Flow in Humans: A Positron Emission Tomography Study. J Am Heart Assoc. 2017 Feb 27;6(3):e005066. doi: 10.1161/JAHA.116.005066.
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- McDonagh TA, Metra M, Adamo M, Gardner RS, Baumbach A, Bohm M, Burri H, Butler J, Celutkiene J, Chioncel O, Cleland JGF, Coats AJS, Crespo-Leiro MG, Farmakis D, Gilard M, Heymans S, Hoes AW, Jaarsma T, Jankowska EA, Lainscak M, Lam CSP, Lyon AR, McMurray JJV, Mebazaa A, Mindham R, Muneretto C, Francesco Piepoli M, Price S, Rosano GMC, Ruschitzka F, Kathrine Skibelund A; ESC Scientific Document Group. 2021 ESC Guidelines for the diagnosis and treatment of acute and chronic heart failure. Eur Heart J. 2021 Sep 21;42(36):3599-3726. doi: 10.1093/eurheartj/ehab368. No abstract available.
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