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我国基础营养研究进展与展望

发布时间:2015-06-30 来源:中国营养学会基础营养分会 作者:林旭 点击次数: 打印 字号:

在过去的几年中,我国基础营养研究工作者瞄准国际营养科学前沿,围绕着影响我国居民健康的主要营养问题,在相关研究领域取得了系列重要的进展。

 

1主要研究进展

1.1中国人群代谢性疾病相关的遗传和营养因素、分子生物表型及潜在机制

通过建立我国首个2型糖尿病全基因组关联研究(GWAS)数据库并在前瞻性流行病学队列研究中运用多组学手段,林旭研究员团队已发现多个与奶制品、碳水化合物、维生素D、必需脂肪酸和红肉摄入、环境暴露(镍)相关的营养代谢生物标记及其与代谢综合征和2型糖尿病等的关系;首先发现并验证50多个与2型糖尿病、脂肪酸、铁蛋白和维生素D相关的基因多态性位点,以及中西方人群在基因结构方面的差异;通过开展随机对照干预研究率先发现了亚麻籽及木酚素、核桃、糙米和低碳水膳食对糖尿病、代谢综合征等代谢异常的改善作用。并在亚洲人群中首次发现了维生素D3干预的量效关系及影响因素。李铎教授通过开展人群和动物的n-3脂肪酸系列研究,发现n-3脂肪酸对代谢性疾病的改善作用及其多种影响因素。孙长颢、那立欣课题组通过分析我国东北地区居民膳食结构的特点与代谢性疾病的关系及其机制,提出SREBP-1c可能成为预防2型糖尿病的新靶点;发现补充组氨酸能够抑制炎症反应,改善肥胖个体的胰岛素抵抗,而补充钙能够改善绝经后女性的血脂和动脉内膜厚度及其相关机制等。夏敏教授课题组率先植物化学物花色苷预防动脉粥样硬化(AS)的效应并系统性地从营养代谢的全新角度解析了视黄醇代谢与AS发病之间的关联。

1.2营养感应机制和通路

刘勇研究员团队在内质网应激通路在营养感应与代谢平衡方面的研究中,观察到肝脏中IRE1α信号通路可以感应机体能量变化,参与调节肝细胞中脂肪酸氧化和酮体生成的代谢途径;而胰岛β-细胞中的IRE1α可促进胰岛素合成,并受到“分子刹车”方式的动态调节。郭非凡研究员团队在氨基酸调控机体能量和脂质代谢、胰岛素敏感性,以及氨基酸感应因子调控能量和糖脂代谢新功能方面,观察到一系列新的分子机制。翟琦巍研究员团队观察到白藜芦醇等可以调节营养感应蛋白SIRT1的表达水平或酶活性,从而调控胰岛素敏感性和糖脂代谢稳态;提出并初步验证了胰岛素抵抗和2型糖尿病的β淀粉样蛋白假说[36]。陈雁研究员团队围绕着PAQR3家族开展了系列研究,观察到高尔基体在细胞空间上调控多个信号通路并参与了糖脂代谢的稳态平衡;观察到多个细胞因子参与糖脂代谢的调控;观察到肝脏糖原代谢参与了血糖稳态调控以及脂肪肝的形成过程;揭示了酒精性脂肪肝的分子机制。管又飞教授团队围绕着营养与肝脏脂质代谢机制开展了系列研究,观察到甲状腺激素反应性点14同系物(Thrsp)在肝脏糖脂代谢中的作用,提示Thrsp可作为治疗脂肪肝的新药物靶点;观察到胰源性细胞因子家族成员FAM3A和FAM3B在肝脏糖脂代谢中的作用,提示激活FAM3A或抑制FAM3B可能成为治疗糖尿病、脂肪肝的新干预策略。

1.3 营养代谢研究新方法、新思路

唐惠儒教授课题组发展了核磁共振与色谱-质谱相结合的优化型代谢组分析技术,以及基于代谢组与转录组和微生物组等数据整合分析的系统生物学技术,结合血浆代谢组与脂肪酸组成分析,研究雌激素极度缺乏导致的代谢变化及治疗后的转归规律,发现低剂量的没食子酸对大鼠血浆、肝脏、尿样和粪样代谢组的影响规律;分析高脂饮食及菊粉干预对大鼠心肌和睾丸的影响,及长期高脂食物干预对大鼠体液和肝脏的代谢组变化规律;研究肠道内容物代谢物组成与肠道功能及动物发育的规律,并建立粪样代谢组分析与微生物组成之间的相关性分析方法。

周斌研究员团队在先天性心脏病及成体心血管疾病的分子调控机制方面取得的重要进展,他们利用遗传谱系示踪技术研究重新定义了冠状动脉的生长方式和血管新生概念。Science在专评中指出“这项工作揭示了冠状动脉的起源,为降低心梗后心衰引起的发病率和死亡率的再生医学研究带来了新的希望”。该研究成果还入选“2014年度中国科学十大进展”。张辰宇教授课题组利用基因敲除/转基因小鼠模型、独特的酵母表达系统、线粒体功能检测系统以及microRNA深度测序系统等,系统地研究了调节线粒体功能的相关蛋白和microRNA的作用机制及线粒体功能异常导致相关疾病的分子机制,研究成果获得2011年教育部自然科学一等奖。

 

2 未来展望

虽然,近年来我国在营养基础研究领域的实力显著增强,但随着“精准营养”时代的到来,我国应进一步在加强营养的基础研究同时注重科技的转化与应用研究。同时凝练与美国营养学会的21世纪“营养研究需求”类似的“中国版”的优先发展领域。通过利用基因组、表观基因组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学和其它先进研究手段,并结合分子、细胞和动物模型机制研究,重点研究中国人群和亚人群的精准营养需求,明确不同个体间对特定膳食组成的多样性反应的机理,明确遗传、表观遗传和肠道菌群对食物代谢应答的修饰作用和机制,明确与重大慢性非传染疾病(NCD)迅速流行相关的主要膳食环境因素以及基因-营养素和基因-表型的相互作用对疾病易感性的影响,发展和建立精准的疾病预测模型和干预策略,从人类进化、生命早期营养等多个视角解析营养和基因相互作用对特定营养需求和疾病易感性的生物学和病因学基础,探索各种营养素及相关的营养感应通路和代谢调控分子网络,以及遗传和表观遗传学修饰的差异对营养素感应、代谢及内环境稳态的调控作用,及对个体营养需求和疾病易感性的影响。总之, 基础营养研究今后应进一步聚焦我国人口与健康的重大需求和国际营养科学前沿,通过创新营养科学研究,运用新的视角和新的研究技术和手段,力争在阐述符合中国人群特点的“精准营养”需求,以及在营养相关的NCD的精准预测、预防和干预策略和机制研究方面取得突破性进展,为国家相关的政策的制定提供循证依据。



                                                                              (执笔人 林 旭)

                                                       摘自:营养学报 2015年第三期




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