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一文读懂:7个问题直击“精准营养”

编者按:

当下,国人的营养问题日益凸显――肥胖、糖尿病等疾病发病率不断升高。随着研究的不断深入,我们发现不同个体在营养物质的吸收、合成、转运、代谢等方面都存在差异,这使得不同个体对营养物质的需求并不相同。因此,越来越多的人开始关注精准营养。

那么究竟什么是精准营养?目前有哪些相关的研究结果?未来又该如何发展?

今天,我们共同关注精准营养,特别编译Knowable Magazine杂志对北卡罗来纳大学教堂山分校营养研究所所长 Steven Zeisel 的采访。希望本文能够为相关的产业人士和诸位读者带来一些启发和帮助。

精准营养

许多年来,研究人员和临床医生一直认为营养是一件放之四海而皆准的事情。他们认为,每个人都需要从食物中获得相同的营养,一两片维生素片可以帮助消除各种缺陷。

但是现在科学家们认识到,我们的基因和环境,连同我们体内的微生物和其他因素,会影响我们制造和加工营养物质的能力。这些差异意味着两个人可能会对相同的饮食做出不同的反应,从而导致不同的健康结果和疾病模式。

北卡罗来纳大学教堂山分校营养研究所所长 Steven Zeisel 说:“直到最近,科学家们才充分认识到,个体代谢差异可能会对饮食如何影响慢性疾病的患病风险产生重大影响。” Zeisel 在最近发表于Annual Review of Food Science and Technology上的一篇文章中写道,这方面的新知识正在解决人类健康方面长期存在的谜团,并为迈向 “精准营养”的世界铺平道路。

尽管这些发现不太可能把一切都引向个性化的饮食建议,但它们可以帮助我们根据遗传学或其他因素,为人们量身定制营养方案。近期,Knowable Magazine杂志采访了 Zeisel,就精准营养进行了讨论。

图. 北卡罗来纳大学教堂山分校营养研究所所长 Steven Zeisel

Q1:为什么营养学落后于其他医学领域?

营养学研究一直存在实验结果不一致的问题。例如,给婴儿服用 DHA(二十二碳六烯酸)后,一些婴儿的认知能力有所提高,而另一些婴儿则没有。但是因为其中一些婴儿表现出了认知能力的提高,所以它被添加到了婴儿配方奶粉中。

不过,我们不明白为什么不同婴儿的反应不同,所以科学家们继续争论:如果只有 15%的孩子的认知能力提高了,而 85%的孩子没有反应,我们为什么还要这么做。

这种混乱来自于一种假设――认为每个人本质上都是一样的。人们没有意识到,有一些可预测的变异可以用于区分对某一物质有反应和没反应的人。

对于DHA,结果表明,如果母亲的基因发生变化,使她产生 DHA 较慢,那么她的宝宝需要额外的 DHA,并且会在给予 DHA 时产生相应的反应。事实证明,大约 15%的女性存在这种基因变异,而她们的孩子在服用 DHA 后,会变得更好。

Q2:研究人员如何去理解这种遗传变异?

研究人类遗传学的差异是其中一种理解的途径。我们进行了一系列的研究,发现人们所需的胆碱(必需营养素)的含量存在很大的差异:在不补充胆碱的情况下,男性和绝经后的女性都会生病,但只有一半的年轻女性会生病。

究其原因,我们发现有些女性能够产生胆碱,是因为雌激素会激活其产生胆碱的基因。而其余的女性的这个基因上却发生了变化,使其对雌激素无反应。男性和绝经后的女性都需要通过摄入胆碱这种方式获取该营养物质,因为他们的雌激素含量极低。

如果我开始做一项胆碱研究,并且只选择了年轻女性参与者,那么我将会发现一半人需要胆碱,而另一半人不需要,并且在我的数据中会出现很多干扰。不过,现在我们可以解释这一切了。我们可以用精准营养学方法来更好地描述那些看似杂乱无章的数据。

Q3:还有其他营养难题表明这种变异很常见吗?

有些事情我们已经知道了潜在的遗传原因。例如,有大量关于基因差异的信息解释了为什么当一些人吃高脂肪食物时,他们的胆固醇会上升,而另一些人却不会的现象。此外,研究人员还逐步揭示了一些遗传变异体可以解释为什么一些人比其他人需要更多的维生素 D,才能在血液中达到同样的水平。

每一步新陈代谢都是由这些基因控制的。因此,当我们在研究中发现人们似乎具有不同的反应的时候,这就暗示着有一些潜在的变化。与其丢弃数据或者说参与者没有遵守研究方案,我们不如通过数据来挖掘可能造成这些差异的遗传学原因。精准营养真的改变了我们做营养研究的方式,因为我们开始明白为什么有些人有反应,有些人没有。

Q4:除了遗传变异,精准营养还需要考虑其他因素吗?

现在,我们变得更加精准,很大程度上是由于拥有了更好的工具来理解遗传变异。但是遗传学本身并不能决定你对营养物质的反应。它也与其他因素相互作用。

显然,生活在我们身体内外的细菌和其他微生物的群落,即微生物组,也影响着营养物质的加工处理方式。到目前为止,大多数微生物组的研究都在鉴定肠道微生物组的组成,但现在已经到了研究人员可以检测哪些微生物基因被激活,哪些营养物质是由肠道微生物产生的地步。随着研究的成熟,我们将能够得到比现在更好的推荐证据。

我们的环境也可能是一个非常重要的因素。我们开始能够通过测试一滴血中的数千种化学物质来测量不同的环境暴露。

表观遗传学是一门通过在 DNA 上留下化学标记来开启或关闭基因的科学,它也很可能导致重要的差异。这是一个艰难的领域,因为这些标记在不同的组织中是不同的,而且我们不能轻易获得肝脏或心脏组织的样本进行营养测试。我们必须追踪血液中的这些变化,并估计它们是否与器官本身发生的变化一致。

我们必须纳入每一个因素,以提高我们的预测,判断谁会或不会对某种营养素产生反应。最终,精准营养将在其早期阶段获得所有这些输入数据。

Q5:现在不同的公司正在出售各种精准营养测试,他们有什么有用的东西可以提供吗?

现在,大多数测试只是在数据库中查看某一个基因,然后说,“你有这种基因差异,它使你更容易受到某种东西的影响” 。但是大多数营养物质的代谢途径并不是由单个基因控制的。例如,你对糖的反应可能需要 10 到 20 个步骤,而这些步骤中的任何一个都可能引起问题。知道你在这个过程中的哪一步有变化,可以帮助我们预测你在糖代谢方面出现问题的可能性有多大。它更复杂,也更难做到。

Q6:精准营养是否存在伦理问题?

一旦我对一个人的营养遗传学有所了解,我可能可以预测他们更有可能患病或出现健康问题。这或许会影响保险公司的决定,即是否愿意为他们提供保险。我们必须努力让人们清楚地了解这种风险,同时致力于保护隐私,这样他们的信息除了他们自己之外,不会对任何人开放。

另一个问题是,有钱人可以做这些遗传学测试,而其他人不行。但是我们可以使用精准营养来找到替代的解决方案。例如,那些不能通过雌激素激活产胆碱的基因的女性,生出神经管缺陷和大脑发育不良的婴儿的风险更高。如果我们只需要一个基因差异的测试,那么这样的测试的成本可以低至几美元,可被广泛使用。或者我们可以选择给每个人都补充胆碱,如果这被证明是一个更划算的解决方案的话。

Q7:从长远来看,这些发现会有助于预防疾病吗?

现在就一些问题寻求更精准的建议是有好处的。

例如,以肥胖为例,我们知道当人们体重增加时,会产生一系列问题,也就是代谢综合征,这与肝脏脂肪堆积有关。我们还知道,由于遗传学差异,大约 20%的人更容易患上脂肪肝,而且患上相关疾病的风险也更高。

如果我们能够检测这些基因差异,那么我们就可以确定哪些人能够从改变饮食和减肥中获益最多,然后通过补充剂、药物或生活方式的改变来治疗他们。

盐敏感性是另一个例子。大约 10%的人在高盐饮食时血压较高。现在,因为我们不知道促成这种变化的代谢差异,我们认为每个人都应该远离盐。但事实是,只有大约 10%的人从这个建议中受益,而其余 90%的人被迫选择了他们不喜欢的清淡食物。

如果我们可以做遗传学测试,并告诉一个人是否对盐敏感,那么他们就知道为了他们的健康,这种努力是值得的。我认为这有助于促使人们遵守建议,并改变他们的生活方式。

营养与某些药物不同,并非有效果或无效果两个极端,营养的影响往往是适度的。但这明显依然是一个重要而简单的干预措施。如果我们不改变饮食习惯,那么我们就必须解决由不良饮食习惯引起的问题。

营养学一直是一个很难得到精准结果的领域。在我们能够确定出所有的变量之前,它不会是完美的。精准营养所做的部分工作是为了帮助我们完善工具,来理解这些复杂的系统。

原文链接:

https://knowablemagazine.org/article/health-disease/2020/matching-meals-metabolism

作者|Jyoti Madhusoodanan

编译|Jack Chen