8月8日,國(guó)務(wù)院印發(fā)了《“十三五”國(guó)家科技創(chuàng)新規(guī)劃》,指出要發(fā)展現(xiàn)代食品制造技術(shù),并強(qiáng)調(diào)“以營(yíng)養(yǎng)健康為目標(biāo),突破營(yíng)養(yǎng)功能組分穩(wěn)態(tài)化保持與靶向遞送、營(yíng)養(yǎng)靶向設(shè)計(jì)與健康食品精準(zhǔn)制造、主食現(xiàn)代化等高新技術(shù)”。
《規(guī)劃》在“現(xiàn)代食品制造技術(shù)”章節(jié)中單獨(dú)列出“營(yíng)養(yǎng)健康”,并作了如下科學(xué)闡述:“開(kāi)展食品營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)調(diào)控、營(yíng)養(yǎng)組學(xué)與抗慢性疾病機(jī)理研究,突破營(yíng)養(yǎng)功能組分篩選、穩(wěn)態(tài)化保持、功效評(píng)價(jià)等關(guān)鍵技術(shù),掌握營(yíng)養(yǎng)功能組分高效運(yùn)載及靶向遞送、營(yíng)養(yǎng)代謝組學(xué)大數(shù)據(jù)挖掘等核心技術(shù),以及基于改善腸道微生態(tài)的營(yíng)養(yǎng)靶向設(shè)計(jì)與新型健康食品精準(zhǔn)制造技術(shù),加強(qiáng)主食營(yíng)養(yǎng)健康機(jī)理與現(xiàn)代化關(guān)鍵技術(shù)研發(fā),開(kāi)發(fā)多樣性和個(gè)性化營(yíng)養(yǎng)健康食品,有力支撐全民營(yíng)養(yǎng)健康水平提升?!?/p>
這是我們與時(shí)俱進(jìn)的政府所作的科學(xué)表述,也明確指明了“十三五”期間,健康產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向?!熬珳?zhǔn)營(yíng)養(yǎng)”從現(xiàn)在起就是這場(chǎng)營(yíng)養(yǎng)革命的主旋律,猶如“精準(zhǔn)”二字,較“功能營(yíng)養(yǎng)”、“營(yíng)養(yǎng)醫(yī)療”、“營(yíng)養(yǎng)干預(yù)”等等,更為科學(xué),更為準(zhǔn)確,是大健康產(chǎn)業(yè)中營(yíng)養(yǎng)健康產(chǎn)業(yè)鏈的閉環(huán)。
【精準(zhǔn)營(yíng)養(yǎng)】的由來(lái):美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬在2015年初演講中宣布了新的項(xiàng)目——精準(zhǔn)醫(yī)療計(jì)劃。
奧巴馬演講中最引人注目的,是講臺(tái)邊上的那個(gè)人類基因圖的模型。因?yàn)檫@個(gè)偉大計(jì)劃中的基礎(chǔ)就是基因檢測(cè)。
今年又發(fā)布一項(xiàng)新的“阿波羅登月計(jì)劃”,是為了尋找癌癥治愈療法。
精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)短期目標(biāo)是什么?就是要克服癌癥。
2015年6月國(guó)家發(fā)改委發(fā)布《國(guó)家發(fā)展改革委關(guān)于實(shí)施新興產(chǎn)業(yè)重大工程包的通知》,發(fā)改委將在2015年-2017年3年內(nèi)建設(shè)30個(gè)基因檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用示范中心,以開(kāi)展遺傳病和出生缺陷基因篩查為重點(diǎn),推動(dòng)基因檢測(cè)等先進(jìn)健康技術(shù)普及惠民,引領(lǐng)重大創(chuàng)新成果的產(chǎn)業(yè)化,快速推進(jìn)基因檢測(cè)臨床應(yīng)用以及基因檢測(cè)儀器試劑的國(guó)產(chǎn)化。
人類一直有一個(gè)能預(yù)知疾病的夢(mèng)想,隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,基因檢測(cè)技術(shù)越來(lái)越成熟,完全可以使人們徹底實(shí)現(xiàn)這一夢(mèng)想……
精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的長(zhǎng)期目標(biāo)是什么?就是健康管理和疾病的預(yù)防。
人類的各種疾病基本都是由遺傳因素(內(nèi)因)與環(huán)境因素(外因)共同作用的結(jié)果。通過(guò)基因檢測(cè)能準(zhǔn)確做到靶向遞送、營(yíng)養(yǎng)代謝等精準(zhǔn)干預(yù)手段,提前做到防患于未然,讓您減少患病的風(fēng)險(xiǎn)。
2008年11月,美國(guó)《時(shí)代》周刊(TIME)評(píng)選出2008年度全球50項(xiàng)重要發(fā)明,“個(gè)人DNA檢測(cè)(Retail DNA test)”名列首位。
始終以控制危害健康因素為核心,超早期及傳統(tǒng)的一二三級(jí)預(yù)防并舉(即未病先防、既病防變、病后防復(fù))。
科學(xué)監(jiān)測(cè)、精準(zhǔn)營(yíng)養(yǎng)、數(shù)據(jù)管理三個(gè)環(huán)節(jié)不斷循環(huán),在形成疾病以前進(jìn)行有針對(duì)性的預(yù)防干預(yù),達(dá)到成功地阻斷、延緩、甚至逆轉(zhuǎn)疾病的發(fā)生和發(fā)展進(jìn)程,從而實(shí)現(xiàn)維護(hù)健康的目的。
自精準(zhǔn)醫(yī)療計(jì)劃的不斷推進(jìn),作為其重要一環(huán)的“精準(zhǔn)營(yíng)養(yǎng)”一詞也就自然橫空出世。
“精準(zhǔn)營(yíng)養(yǎng)”實(shí)現(xiàn)需求
精準(zhǔn)營(yíng)養(yǎng)研究將推動(dòng)營(yíng)養(yǎng)的應(yīng)用轉(zhuǎn)化向深層次邁進(jìn),涉及四個(gè)層面的研究需求。
1
精準(zhǔn)營(yíng)養(yǎng)需求
中國(guó)居民膳食指南中提出的營(yíng)養(yǎng)素推薦攝入量是居民營(yíng)養(yǎng)需求的基準(zhǔn),以滿足國(guó)民預(yù)防營(yíng)養(yǎng)代謝性疾病的需求,但是于個(gè)人而言,應(yīng)在此基礎(chǔ)上結(jié)合先天營(yíng)養(yǎng)吸收代謝能力和疾病狀態(tài)而制定營(yíng)養(yǎng)干預(yù)標(biāo)準(zhǔn)。
2
精準(zhǔn)化營(yíng)養(yǎng)治療方案或干預(yù)策略
2015年11月刊登在《Cell》雜志封面上的論文引起廣泛關(guān)注,研究者采集了參與者的血樣、糞便,以及血糖數(shù)據(jù)、腸道菌群等多項(xiàng)數(shù)據(jù),并使用調(diào)查問(wèn)卷、App等形式收集食物、鍛煉以及睡眠數(shù)據(jù),通過(guò)大規(guī)模數(shù)據(jù)收集可幫助制定更加精準(zhǔn)、個(gè)性化的膳食建議,干預(yù)效果優(yōu)于傳統(tǒng)專家建議。大數(shù)據(jù)分析為干預(yù)策略制定和精準(zhǔn)營(yíng)養(yǎng)實(shí)現(xiàn)打開(kāi)了一道大門。
3
精準(zhǔn)化營(yíng)養(yǎng)治療產(chǎn)品
美國(guó)Pronutria Biosciences公司定位于氨基酸版的精準(zhǔn)營(yíng)養(yǎng),收集了10億條蛋白質(zhì)序列以及這些蛋白質(zhì)的生物物理性質(zhì)數(shù)據(jù),利用算法快速將這種特定氨基酸序列與特定生理狀態(tài)匹配,從而開(kāi)發(fā)氨基酸序列產(chǎn)品,用于治療氨基酸失衡相關(guān)疾病,如糖尿病。我國(guó)保健食品已初具規(guī)模,從現(xiàn)狀而言,需要調(diào)整結(jié)構(gòu),融入更多高科技元素,提升品質(zhì),規(guī)范市場(chǎng),提高消費(fèi)者信心。
4
精準(zhǔn)化評(píng)估技術(shù)(治療前、后)
對(duì)于營(yíng)養(yǎng)評(píng)估,大多數(shù)營(yíng)養(yǎng)素檢測(cè)以其在血液、組織中的水平表示其營(yíng)養(yǎng)狀態(tài),部分營(yíng)養(yǎng)素缺乏直接衡量標(biāo)準(zhǔn),比如脂類。營(yíng)養(yǎng)檢測(cè)設(shè)備、技術(shù)、信息技術(shù)平臺(tái)、以及智能化的個(gè)體營(yíng)養(yǎng)和健康監(jiān)測(cè)評(píng)估技術(shù),都是實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)營(yíng)養(yǎng)不可或缺的重要手段。只有實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)評(píng)估,才能有效反饋干預(yù)效果,以便調(diào)整方案,從而實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)營(yíng)養(yǎng)。
“精準(zhǔn)營(yíng)養(yǎng)”在疾病預(yù)防中應(yīng)用
我國(guó)現(xiàn)在營(yíng)養(yǎng)相關(guān)慢性疾病呈“井噴”趨勢(shì),不僅與鹽、脂肪、糖類營(yíng)養(yǎng)過(guò)剩有關(guān),還與鈣、鉀、優(yōu)質(zhì)蛋白缺乏相關(guān)。對(duì)于普通未患病人群而言,合理營(yíng)養(yǎng)的意義在于防止疾病發(fā)生,滿足基本生理需求和生長(zhǎng)發(fā)育需求。為此,中國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)專門制定了符合我國(guó)國(guó)情的膳食指南,具有重要指導(dǎo)意義。然而,現(xiàn)在對(duì)于食物的認(rèn)知已經(jīng)不能簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單地劃分為“好食物”和“壞食物”。例如,有的人可以把牛奶當(dāng)水喝,有的人卻一喝就鬧肚子,這與調(diào)控乳糖酶表達(dá)的上游基因MCM6(微型染色體維系蛋白基因)有關(guān),其rs4988235位點(diǎn)CT和TT攜帶者乳糖耐受,而TT攜帶者耐受性降低。乳糖不耐受在我國(guó)人群中常見(jiàn),易引起腹瀉、腹痛、腸鳴等癥狀,乳糖不耐受者不應(yīng)一次性大量飲用牛乳制品,宜選擇無(wú)乳糖牛乳或酸乳。載脂蛋白E(ApoE)在調(diào)節(jié)膽固醇方面具有重要作用,存在3種基因型:ε2、ε3、ε4。其中,ε3為正常形態(tài),ε2基因型的人攜帶者通常體內(nèi)膽固醇水平比一般人要低;而攜帶ε4基因型的人患糖尿病的風(fēng)險(xiǎn)增高,膽固醇總量升高,因此ε4等位基因型攜帶者不適宜飲酒、不能吸煙、且應(yīng)選擇低飽和脂肪酸飲食?;诂F(xiàn)在營(yíng)養(yǎng)基因組學(xué)揭示的營(yíng)養(yǎng)、基因和健康的互作關(guān)系,逐步認(rèn)識(shí)到個(gè)人基因型對(duì)于飲食擇取的重要性,未來(lái)將進(jìn)入“看基因定食譜”的新?tīng)I(yíng)養(yǎng)時(shí)代。
進(jìn)一步,個(gè)體營(yíng)養(yǎng)基因的基因型影響對(duì)自身營(yíng)養(yǎng)素的需求量。眾所周知,葉酸對(duì)于胎兒神經(jīng)發(fā)育至關(guān)重要,葉酸缺乏會(huì)引起嬰幼兒畸形等。我國(guó)推薦孕前三個(gè)月至孕期結(jié)束都需額外補(bǔ)充葉酸膳食補(bǔ)充劑。然而,全球有數(shù)百萬(wàn)人不能正常代謝葉酸。我國(guó)有研究學(xué)者認(rèn)為,與葉酸代謝有關(guān)的基因有MTHFR(亞甲基四氫葉酸還原酶)、MTR(甲硫氨酸合成酶)、MTRR(甲硫氨酸合成還原酶),其不同基因型攜帶者體內(nèi)葉酸代謝效率不同,應(yīng)采取不同補(bǔ)充劑量,可有效降低妊娠性高血壓和糖尿病,如表1。精準(zhǔn)營(yíng)養(yǎng)干預(yù)不僅要降低人群營(yíng)養(yǎng)失衡危險(xiǎn)性,還應(yīng)避免干預(yù)過(guò)度問(wèn)題,比如,維生素A過(guò)量將出現(xiàn)皮膚干燥、脫屑和脫發(fā)等癥狀。因此,進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)干預(yù)時(shí),應(yīng)充分考慮個(gè)人遺傳背景、本底水平和疾病潛在風(fēng)險(xiǎn),在滿足個(gè)體需求基礎(chǔ)上進(jìn)行精準(zhǔn)化評(píng)估。
表1 基因型靶向孕期葉酸干預(yù)劑量
風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)
rs1801133/rs1801131/rs1801394
葉酸補(bǔ)充劑量(μg)
孕前3個(gè)月
孕0-12周
孕13-40周
不明確
CC AA AA或CC AC AA
400
400
膳食
低風(fēng)險(xiǎn)
CT AA AA或CT AC AA
400
400
400
一般
TT AA AA 或CC AA AG
CC AC AG或CC AA GG
CC AC GG
400
800
400
稍高風(fēng)險(xiǎn)
CT AA AG或CT AC AG
或CT AA GG或CT AC GG
400
800
400
高風(fēng)險(xiǎn)
TT AA AG或TT AC AG
或CC CC AG或TT AA GG
或CC CC GG
400
800
400
精準(zhǔn)營(yíng)養(yǎng)在疾病干預(yù)中應(yīng)用
在人類基因譜圖繪制完成之后,有學(xué)者提出“所有疾病可視為基因病”,疾病是環(huán)境和基因相互作用的結(jié)果,可從基因?qū)用嫣骄坎∫颉N覀儫o(wú)法改變自己的基因,但能通過(guò)食物營(yíng)養(yǎng)、生活習(xí)慣和環(huán)境因素的改變來(lái)影響基因表達(dá),從而改變基因?qū)】祷蚣膊〉挠绊懛绞剑渲幸允澄锖突蚪涣髯顬槌志?、影響最為深遠(yuǎn)。
1
營(yíng)養(yǎng)之與患者康復(fù)
已有研究報(bào)道,營(yíng)養(yǎng)對(duì)于患者康復(fù)治療至關(guān)重要,營(yíng)養(yǎng)不良會(huì)增加病人感染的風(fēng)險(xiǎn)、延緩傷口愈合、增加跌倒風(fēng)險(xiǎn)、降低患者生存率。對(duì)于患者,應(yīng)在藥物和手術(shù)治療疾病的基礎(chǔ)上,輔以恰當(dāng)?shù)臓I(yíng)養(yǎng)調(diào)理,幫助增強(qiáng)機(jī)體抵抗力、減少并發(fā)癥,促進(jìn)基因行為和細(xì)胞代謝回歸正途,以恢復(fù)身體健康。
2
營(yíng)養(yǎng)相關(guān)的基因遺傳病干預(yù)
對(duì)于營(yíng)養(yǎng)相關(guān)的基因遺傳性疾病干預(yù),如苯丙酮尿癥、維生素D依賴性佝僂病,明確診斷病因后,精準(zhǔn)營(yíng)養(yǎng)干預(yù)能起到較好的治療作用。如苯丙酮尿癥患者,因其先天性代謝缺陷不能將苯丙氨酸轉(zhuǎn)化為酪氨酸,主要通過(guò)飲食療法控制血液中苯丙氨酸含量,以低或無(wú)苯丙氨酸的食物為主要蛋白來(lái)源,聯(lián)合補(bǔ)充酪氨酸進(jìn)行治療。據(jù)報(bào)道,CYP27B1p.Arg389His (CGT>CAT) 位點(diǎn)突變會(huì)引起維生素D依賴性佝僂病I型,而補(bǔ)充維生素D、鈣、磷酸鹽等可促進(jìn)骨骼正常發(fā)育,18年后無(wú)明顯臨床癥狀。對(duì)于遺傳性營(yíng)養(yǎng)代謝異常相關(guān)的疾病,越早干預(yù)預(yù)后效果越好,而精準(zhǔn)干預(yù)能夠預(yù)防和控制疾病發(fā)生發(fā)展,進(jìn)而維持正常生長(zhǎng)發(fā)育。
3
慢性疾病干預(yù)
目前發(fā)生率較高的慢性疾病干預(yù),如糖尿病、高血脂、代謝綜合征、骨質(zhì)疏松和腫瘤等,由環(huán)境、基因等綜合作用的結(jié)果,病因較為復(fù)雜,這給精準(zhǔn)營(yíng)養(yǎng)干預(yù)帶來(lái)一定困難。
在糖尿病前期和維生素D缺乏患者體內(nèi),補(bǔ)充維生素D進(jìn)行干預(yù):(100/80–初始維生素D含量)×體重(kg)×15.7 = IU/周,干預(yù)一年可顯著增加血液維生素D水平,卻對(duì)糖尿病發(fā)展無(wú)顯著改善作用。來(lái)自以色列魏茲曼研究所的研究者采集了參與者的血樣、糞便,以血糖數(shù)據(jù)、腸道菌群等個(gè)性特征數(shù)據(jù),通過(guò)大規(guī)模數(shù)據(jù)收集分析發(fā)現(xiàn)不同個(gè)人的餐后血糖對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化食物攝入響應(yīng)不同,而基于大數(shù)據(jù)分析的膳食建議,其血糖控制效果較好且優(yōu)于傳統(tǒng)專家建議。
大數(shù)據(jù)分析是實(shí)現(xiàn)慢性疾病精準(zhǔn)干預(yù)的一個(gè)方向。未來(lái),伴隨著組學(xué)研究深入、互聯(lián)網(wǎng)+等發(fā)展,有望實(shí)現(xiàn)針對(duì)個(gè)人的個(gè)性化干預(yù)方案,動(dòng)態(tài)追蹤干預(yù)效果并及時(shí)調(diào)整方案,以實(shí)現(xiàn)預(yù)期干預(yù)結(jié)果。
結(jié)語(yǔ)
我國(guó)精準(zhǔn)醫(yī)療計(jì)劃是“十三五”優(yōu)先啟動(dòng)的重點(diǎn)專項(xiàng),而精準(zhǔn)營(yíng)養(yǎng)是精準(zhǔn)醫(yī)療在營(yíng)養(yǎng)學(xué)科的延伸,于疾病預(yù)防和疾病治療至關(guān)重要。國(guó)務(wù)院辦公廳于今年6月30日印發(fā)了《國(guó)民營(yíng)養(yǎng)計(jì)劃(2017-2030)》,提出要推動(dòng)“互聯(lián)網(wǎng)+營(yíng)養(yǎng)健康”智能化應(yīng)用,建設(shè)個(gè)性化的精準(zhǔn)營(yíng)養(yǎng)。未來(lái)營(yíng)養(yǎng)應(yīng)是結(jié)合個(gè)人遺傳背景、腸道特征、健康狀態(tài)而進(jìn)行個(gè)性化的精準(zhǔn)營(yíng)養(yǎng)。
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