The Role of E-cigarette Characteristics and Constituents in Cardiac Dysfunction

电子烟的特性和成分在心脏功能障碍中的作用

基本信息

  • 批准号:
    10160948
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 56.16万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2019
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2019-05-20 至 2023-04-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

ABSTRACT E-cigarettes (e-cigs) have become increasingly popular, but their acute and chronic health effects are mostly unknown. Conventional cigarette smoking increases the risk of cardiac arrhythmia by slowing ventricular repolarization and inducing QT interval prolongation on the electrocardiogram (ECG). E-cigs produce several of the harmful and potentially harmful constituents (HPHCs) found in cigarette smoke. When aerosolized, the e-cig solvents propylene glycol (PG) and vegetable glycerin (VG), may similarly affect repolarization. Our preliminary data indicate exposure to e-cig solvent aerosols of equal-ratio PG and VG (PG:VG) prolongs QT and alters gene expression of ion channels key for repolarization in the mouse heart, suggesting inhalation of e-cig solvent aerosols may convert the heart into an arrhythmogenic substrate. However, e-cigs produce HPHCs at levels that vary markedly according to device characteristics, operating conditions, and use patterns. Thus, the full spectrum of their health impacts remains unclear. This project is designed to identify specific device characteristics and e-cig constituents associated with cardiac toxicity. It will apply both ECG and programmed stimulus electrophysiology (EP) studies to test the hypothesis that e-cigs induce electrical disturbances in the heart and that these effects depend upon e-cig characteristics and constituents. The studies will 1: Determine how device characteristics influence the acute electrophysiologic effects of e-cigs in mice, and 2: Assess the impacts of chronic e-cig exposure on cardiac electrophysiology and hemodynamics. Real-time cardiac physiology will be monitored through ECG telemetry during and after acute exposures to PG:VG aerosols from e-cigs of various characteristics (device type, user settings, nicotine levels), to delineate how they affect both HPHC production and ECG measures of cardiac dysfunction. The device characteristics with the greatest and slightest acute cardiac effects will then be selected for chronic exposure studies, in which cardiac EP and hemodynamics will be comprehensively assessed through telemetry, echocardiography, programmed electrical stimulation of the heart, molecular and histologic assays, aerosol assessments of HPHCs, and analyses of biomarkers of HPHC exposures. All exposure groups will be simultaneously compared to cigarette smoke and filtered-air exposure groups. Our research plan is responsive to the research priorities of the FDA/CTP, especially the interest area of toxicity. We expect that our results will elucidate the relative toxicity of different e-cig devices, constituents, and settings, and provide novel and significant insights into how each influences the arrhythmogenic potential of e-cig aerosols. We believe the outcome of our project would provide comprehensive and rigorous data to guide policies on e-cig product standards and to inform regulatory authorities of the cardiac risks associated with specific e-cig constituents and characteristics.
抽象的 电子烟(e-cigs)越来越受欢迎,但其急性和慢性健康影响 大多不为人知。传统吸烟会减慢心律失常的风险 心室复极和诱导心电图 (ECG) 上的 QT 间期延长。电子烟 产生香烟烟雾中发现的多种有害和潜在有害成分 (HPHC)。 当雾化时,电子烟溶剂丙二醇(PG)和植物甘油(VG)同样可以 影响复极化。我们的初步数据表明暴露于等比例 PG 的电子烟溶剂气溶胶 VG (PG:VG) 延长 QT 并改变离子通道的基因表达,这些离子通道对于复极至关重要 小鼠心脏,表明吸入电子烟溶剂气溶胶可能会将心脏转变为致心律失常的 基材。然而,电子烟产生的 HPHC 水平因设备而异 特性、操作条件和使用模式。因此,它们对健康的全方位影响 仍不清楚。该项目旨在识别特定的设备特征和电子烟成分 与心脏毒性有关。它将应用心电图和程序刺激电生理学 (EP) 研究检验电子烟引起心脏电干扰的假设,以及这些影响 取决于电子烟的特性和成分。研究将 1:确定设备如何 特征影响电子烟对小鼠的急性电生理效应,2:评估 长期接触电子烟对心脏电生理学和血流动力学的影响。即时的 在急性暴露于 PG:VG 期间和之后,将通过心电图遥测监测心脏生理机能 具有各种特征(设备类型、用户设置、尼古丁含量)的电子烟中的气溶胶,以描述如何 它们影响 HPHC 的产生和心功能障碍的心电图测量。设备特点 然后将选择具有最大和最轻微急性心脏影响的慢性暴露研究, 通过遥测技术对心脏EP和血流动力学进行综合评估, 超声心动图、心脏程序电刺激、分子和组织学检测、 HPHC 的气溶胶评估以及 HPHC 暴露的生物标志物分析。所有暴露组 将同时与香烟烟雾和过滤空气暴露组进行比较。我们的研究计划是 响应 FDA/CTP 的研究重点,特别是毒性的兴趣领域。我们期望 我们的结果将阐明不同电子烟设备、成分和设置的相对毒性,以及 提供关于每种因素如何影响电子烟致心律失常潜力的新颖且重要的见解 气溶胶。我们相信我们的项目成果将提供全面而严格的数据来指导 电子烟产品标准政策,并向监管机构通报与电子烟相关的心脏风险 具体的电子烟成分和特征。

项目成果

期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Smoking-associated Electrocardiographic Abnormalities Predict Cardiovascular Mortality: Insights from NHANES.
吸烟相关的心电图异常可预测心血管死亡率:来自 NHANES 的见解。
  • DOI:
  • 发表时间:
    2024-01-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Irfan, Affan;Riggs, Daniel W;Koromia, George;DeFilippis, Andrew Paul;Soliman, Elsayed Z;Bhatnagar, Aruni;Carll, Alex P
  • 通讯作者:
    Carll, Alex P
Smoking Accelerates Atrioventricular Conduction in Humans Concordant with Increased Dopamine Release.
吸烟加速人类房室传导,与多巴胺释放增加一致。
  • DOI:
  • 发表时间:
    2021-02
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.2
  • 作者:
    Irfan, Affan B;Arab, Claudia;DeFilippis, Andrew P;Lorkiewicz, Pawel;Keith, Rachel J;Xie, Zhengzhi;Bhatnagar, Aruni;Carll, Alex P
  • 通讯作者:
    Carll, Alex P
E-cigarettes and their lone constituents induce cardiac arrhythmia and conduction defects in mice.
电子烟及其单独成分会引起小鼠心律失常和传导缺陷。
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022-10-25
  • 期刊:
  • 影响因子:
    16.6
  • 作者:
    Carll, Alex P;Arab, Claudia;Salatini, Renata;Miles, Meredith D;Nystoriak, Matthew A;Fulghum, Kyle L;Riggs, Daniel W;Shirk, Gregg A;Theis, Whitney S;Talebi, Nima;Bhatnagar, Aruni;Conklin, Daniel J
  • 通讯作者:
    Conklin, Daniel J
Nicotine Formulation Influences the Autonomic and Arrhythmogenic Effects of Electronic Cigarettes.
尼古丁配方影响电子烟的自主神经和心律失常效应。
  • DOI:
  • 发表时间:
    2024-04-22
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Kucera, Cory;Ramalingam, Anand;Srivastava, Shweta;Bhatnagar, Aruni;Carll, Alex P
  • 通讯作者:
    Carll, Alex P
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Alex Perrow Carll其他文献

Alex Perrow Carll的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Alex Perrow Carll', 18)}}的其他基金

Systematic identification of cardiotoxic e-cigarette flavorants
系统鉴定心脏毒性电子烟香料
  • 批准号:
    10610732
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 56.16万
  • 项目类别:
Systematic identification of cardiotoxic e-cigarette flavorants
系统鉴定心脏毒性电子烟香料
  • 批准号:
    10451184
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 56.16万
  • 项目类别:
The Role of E-cigarette Characteristics and Constituents in Cardiac Dysfunction--Diversity Supplement
电子烟特性和成分在心脏功能障碍中的作用--多样性补充
  • 批准号:
    10005694
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 56.16万
  • 项目类别:

相似国自然基金

基于真实世界医疗大数据的中西药联用严重不良反应监测与评价关键方法研究
  • 批准号:
    82274368
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    52 万元
  • 项目类别:
    面上项目
OR10G7错义突变激活NLRP3炎症小体致伊马替尼严重皮肤不良反应的机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    52 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于隐狄利克雷分配模型的心血管系统药物不良反应主动监测研究
  • 批准号:
    82273739
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    52 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于真实世界数据的创新药品上市后严重罕见不良反应评价关键方法研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
D.formicigenerans菌通过调控FoxP3-Treg影响PD-1抑制剂所致免疫相关不良反应的机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Electronic Cigarettes: Emerging Ingredients, Acids, Toxicants, and Indicators of Non-Tobacco Nicotine
电子烟:新兴成分、酸、有毒物质和非烟草尼古丁指标
  • 批准号:
    10884691
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 56.16万
  • 项目类别:
Convergence of Vitamin E, THC, Nicotine, Propylene Glycol and Glycerin Effects on Lung Inflammation When Vaped
维生素 E、THC、尼古丁、丙二醇和甘油的综合作用对电子烟时肺部炎症的影响
  • 批准号:
    10546469
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 56.16万
  • 项目类别:
Convergence of Vitamin E, THC, Nicotine, Propylene Glycol and Glycerin Effects on Lung Inflammation When Vaped
维生素 E、THC、尼古丁、丙二醇和甘油的综合作用对电子烟时肺部炎症的影响
  • 批准号:
    10371746
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 56.16万
  • 项目类别:
Development of an intranasal, direct to nerve treatment for headache disorders
开发鼻内、直接神经治疗头痛疾病
  • 批准号:
    10382876
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 56.16万
  • 项目类别:
Systematic identification of cardiotoxic e-cigarette flavorants
系统鉴定心脏毒性电子烟香料
  • 批准号:
    10610732
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 56.16万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了