肺部燃烧:加拿大野火烟雾、突发疾病、易感人群与社区价值观 (LoF)
《燃烧的肺:加拿大野火烟雾、突发疾病、易感人群与社区价值观》
研究概览
详细说明
目的:通过受控人体暴露于木烟(作为野火烟雾模型)的反应,量化野火烟雾相关粒径≤2.5微米颗粒物(PM2.5)导致神经性与慢性肺部疾病发展的风险假设,并增强其生物学合理性。
研究暴露分组:
A组:连续3天接受2小时木烟暴露,PM2.5浓度为35微克/立方米 B组:连续3天接受2小时木烟暴露,PM2.5浓度为105微克/立方米 C组:连续2天吸入过滤空气,随后1天接受2小时木烟暴露,PM2.5浓度为315微克/立方米
假设、依据与目标 目标1A:增强野火烟雾导致慢性肺部疾病贡献的合理性并量化风险。
假设1A:研究者将通过关联野火烟雾暴露与肺功能下降、哮喘、慢性阻塞性肺疾病(COPD)或肺癌,确定野火烟雾暴露与慢性疾病发展间具有合理关联的机制。
评估野火烟雾暴露与哮喘、COPD及肺癌等慢性肺部疾病关联的合理性。
评估野火烟雾对呼吸道的生物学影响。
- 具体而言,暴露浓度、强度与时间对野火烟雾暴露引发的炎症及免疫调节反应有何影响?
- 多种生物学途径可能将野火烟雾暴露与哮喘、COPD及肺癌等慢性呼吸系统疾病的发展相联系。包括氧化应激与炎症对上皮屏障完整性的影响,这可能促进与免疫细胞的接触、过敏原致敏、感染易感性增加以及损害肺功能的组织重塑。表观遗传学(尤其是DNA甲基化)是野火烟雾与慢性疾病关联的另一潜在机制,气道微生物组也可能通过多种途径产生影响。但野火烟雾不同于一般城市与交通相关空气污染,因此当前已证实的交通污染暴露效应不能直接推及野火烟雾。
目标1B:通过受控人体暴露研究,在不同强度的野火烟雾暴露中识别:
1.1 与慢性神经系统疾病发展相关的神经认知变化 1.2 相关循环神经炎症标志物的出现与消退时间规律 1.3 性别、年龄及遗传作为上述现象的影响修饰易感因素
假设1B:研究者将证明大脑默认模式网络的紊乱,以及循环神经炎症标志物的强度依赖性升高,尤其在老年个体、抗氧化代谢缺陷基因型携带者及痴呆风险基因型携带者中更为显著。
研究设计 随机、双盲、交叉对照的人体暴露研究。
统计分析 数据将使用R语言通过广义与线性混合效应模型进行分析。模型将暴露作为固定效应,受试者ID作为随机效应。
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:PJ (Parteek) Johal, BCS
- 电话号码:604-875-5132
- 邮箱:p.johal@ubc.ca
研究联系人备份
- 姓名:Agnes Yuen, BSc
- 电话号码:66455 604-875-4111
- 邮箱:agnes.yuen@ubc.ca
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:
- 19至80岁之间的健康成年人(出生时被分配的两种生理性别各12名)。
排除标准:
- 当前吸烟者(筛查前六个月内吸烟;可能混淆暴露效应)。
- 有呼吸系统疾病史或当前诊断(包括但不限于哮喘、慢性阻塞性肺疾病(COPD)、哮喘/COPD重叠)或其他研究医师认为可能影响参与者安全的医疗状况。
- 研究医师认定的可能影响研究参与的任何合并症或其他问题。
- 对于有生育能力的参与者:当前怀孕,或计划在研究入组期间怀孕。
学习计划
研究是如何设计的?
设计细节
- 主要用途:预防
- 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:A组)三次暴露于低空气污染浓度
连续三天,每天进行2小时的木材烟雾暴露,PM2.5浓度为35微克/立方米。
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将通过使用燃烧干燥、粉碎的扭叶松(Pinus contorta)的炉管新鲜生成木烟,以达到各研究组指定的名义PM2.5(空气动力学直径小于或等于2.5微米的颗粒物)浓度。
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实验性的:(B组) 三次暴露于中度空气污染浓度
连续三天,每天进行2小时木材烟雾暴露,PM2.5浓度为105微克/立方米。
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将通过使用燃烧干燥、粉碎的扭叶松(Pinus contorta)的炉管新鲜生成木烟,以达到各研究组指定的名义PM2.5(空气动力学直径小于或等于2.5微米的颗粒物)浓度。
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实验性的:C组)单次暴露于较高空气污染浓度
连续两天进行2小时过滤空气暴露,随后一天进行2小时木烟暴露,PM2.5浓度为315微克/立方米。
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将通过使用燃烧干燥、粉碎的扭叶松(Pinus contorta)的炉管新鲜生成木烟,以达到各研究组指定的名义PM2.5(空气动力学直径小于或等于2.5微米的颗粒物)浓度。
暴露于HEPA过滤空气,作为对照。
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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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PM2.5暴露和浓度对呼出气一氧化氮的影响。
大体时间:在为期4个月的时间内对不同组别进行比较。
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测量呼出气一氧化氮(FeNO)。
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在为期4个月的时间内对不同组别进行比较。
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PM2.5暴露与浓度对剑桥神经心理学测试自动化成套测验(CANTAB)的影响
大体时间:在4个月期间内不同治疗组之间的比较。
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使用CANTAB进行认知测试以确定例如
5项选择反应时间和所有延迟的正确百分比。
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在4个月期间内不同治疗组之间的比较。
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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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PM2.5暴露及其浓度对痰液细胞数量的影响。
大体时间:在4个月期间内不同组别的比较。
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差异计数痰液细胞。
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在4个月期间内不同组别的比较。
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PM2.5暴露与浓度对大脑功能连接的影响。
大体时间:在4个月的时间跨度内,比较不同的试验组。
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静息态功能磁共振成像(rs-fMRI)将采用基于种子点的方法评估默认模式网络(DMN)内的功能连接性。
预处理将遵循既定的神经影像学方法。
功能连接性将通过后扣带回皮层种子点与DMN区域的血氧水平依赖(BOLD)信号时间序列之间的时间相关性来确定,并使用群体水平的统计模型进行分析。
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在4个月的时间跨度内,比较不同的试验组。
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PM2.5暴露与浓度对氧化应激的影响。
大体时间:在为期4个月的时间内比较不同组别。
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使用H2DCFDA评估氧化应激。
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在为期4个月的时间内比较不同组别。
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PM2.5暴露及其浓度对肺部炎症标志物的影响。
大体时间:在为期4个月的时间内,不同组别之间的比较。
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将生成炎症矩阵,包括来自RNA和蛋白质炎症标志物的数据(例如
白细胞介素(IL)-1β、4、5、6、8、9、13、17、25和33,IFN.,CSF1,TSLP,CC16/SCGB1A1和C反应蛋白)。
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在为期4个月的时间内,不同组别之间的比较。
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PM2.5暴露与浓度对肺部成像的影响。
大体时间:在为期4个月的时间里,对不同组别进行比较。
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将使用超极化129Xe气体对肺部进行成像,以测量通气缺陷百分比、膜-气比和红细胞-气比。
这些测量值将被标准化和平均,为每位参与者生成一个单一的复合肺功能成像评分。
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在为期4个月的时间里,对不同组别进行比较。
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PM2.5暴露及其浓度对循环脑源性神经炎症生物标志物的影响。
大体时间:在4个月期间内不同组别的比较。
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使用NULISAseq中枢神经系统疾病检测板120对神经炎症循环脑源性生物标志物进行分析。
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在4个月期间内不同组别的比较。
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PM2.5暴露及其浓度对中性粒细胞胞外诱捕网(NETs)的影响。
大体时间:比较在4个月期间的不同组别。
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中性粒细胞胞外诱捕网(NETs)计数分析。
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比较在4个月期间的不同组别。
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PM2.5暴露与浓度对宿主防御蛋白的影响。
大体时间:对比不同组别在为期4个月内的差异。
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宿主防御肽基质,例如来自α防御素-1、S100A7和胱抑素-SA。
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对比不同组别在为期4个月内的差异。
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PM2.5暴露与浓度对DNA甲基化的影响。
大体时间:不同组别在4个月期间的比较。
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暴露后DNA甲基化测量及表观遗传年龄测定。
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不同组别在4个月期间的比较。
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PM2.5暴露及其浓度对神经胶质细胞来源细胞外囊泡的影响。
大体时间:在为期4个月的时间内比较不同组别。
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将使用基于纳米流式细胞术的直接标记法在循环血液中测量胶质细胞来源的细胞外囊泡。
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在为期4个月的时间内比较不同组别。
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其他结果措施
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
|---|---|---|
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PM2.5暴露和浓度对呼吸挥发性有机化合物的影响。
大体时间:不同组别在4个月期间内的比较。
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使用ReCIVA技术收集和分析呼吸挥发物。
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不同组别在4个月期间内的比较。
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PM2.5 暴露与浓度对气道微生物类群丰度的影响。
大体时间:不同组别在4个月期间的比较。
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气道微生物组将通过测序进行表征。
差异丰度分析将量化不同暴露条件下单个气道微生物分类群相对丰度的变化。
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不同组别在4个月期间的比较。
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PM2.5 暴露与浓度对症状的影响。
大体时间:在为期4个月的研究期间,不同试验组之间的比较。
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症状与感知问卷(例如
https://particleandfibretoxicology.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12989-022-00506-6#Sec15)
将被完成。
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在为期4个月的研究期间,不同试验组之间的比较。
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合作者和调查者
调查人员
- 首席研究员:Chris Carlsten, MD, MPH、University of British Columbia
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
- H25-02833
- LG3-193738 (其他赠款/资助编号:Canadian Institutes of Health Research (CIHR))
- RFA 24-2 (其他赠款/资助编号:Health Effects Institute)
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
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