大城市和贫困农村贫血居民调查结果显示,女性缺铁性贫血发生率高于男性,孕妇和18—44岁妇女缺铁性贫血高发,大城市贫血女性铁营养状况优于贫困农村女性
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近5年来,我国微量元素营养科学研究范围不断延伸,形成多学科的交叉,代谢组学技术、同位素示踪技术、高新检验技术以及行为学和社会经济学技术等新思路和新技术的应用突破了一些技术屏障,把微量元素营养机理的认识深入到分子生物学层面同时,公共卫生的社会经济学评估也为微量元素科学研究及制订社会应用的政策和策略提供了依据
微量元素学科研究包括微量元素在机体内代谢途径和生理生化作用及调控机制、不同生理条件下机体需要量及状况、缺乏病和过量危害、食物及膳食供给水平等急性心肌梗塞溶栓疗法各个方面,是国家营养健康监测、食物成分监测、居民膳食营养素参考摄入量(dris)及居民膳食指南、营养不良预防控制和营养健康改善的重要内容
中科院生物物理研究所赵保路研究员揭示了自由基诱导细胞凋亡和导致退行性疾病的分子机理,发现铜离子缺乏可能主要与阿尔茨海默氏症(ad)早期关系密切,而铜离子过载可能主要与ad后期损伤关系密切中国疾病预防控制中心营养与健康所 霍军生 朴建华
进入到新世纪,我国微量元素营养科学延伸到基因、组学、代谢、健康与疾病和食品应用的各个领域,成为营养学科的基础领域尤其是近5年来,研究技术手段迅速发展,代谢组学技术、同位素示踪技术、高新检验技术以及行为学和社会经济学技术等新思路和新技术的应用广泛性心肌梗死突破了一些技术屏障,把微量元素营养机理的认识深入到分子生物学层面,在微量元素基础性研究领域和微量元素营养不良的干预与改善技术研究领域,取得了诸多新进展
温州医学院祝建洪的研究成果对于全面认识抗氧化物酶在药物毒性以及相关疾病中的功能具有重要意义目前该实验室正在开展硒及硒蛋白在帕金森病中的生物标志物和功能研究,探索自由基介导的信号通路及其在疾病中的作用
●铜的代谢研究
第五次中国居民营养与健康监测中增加了人群铁营养状况的监测,铁蛋白、转铁蛋白受体及c-反应蛋白作为铁营养的生物化学指标被纳入到人群监测营养与健康所在全国监测基础上,对儿童血液矿物元素进行全项分析,提供了更多微量元素的人群数据我国居民微量元素扩张性心肌病怎么办营养状况仍然低下,一些主要微量元素存在普遍性的膳食摄入不足相比于10年前,贫血率显著下降,但仍然属于公共卫生问题新疆、西藏等部分地区存在碘摄入不足,而一些高水碘地区存在碘过量风险
由中国疾病预防控制中心营养与健康所(以下简称营养与健康所)牵头的国家“十一五”科技支撑计划《营养膳食对健康影响》项目中“我国重点人群铁、钙需要和膳食评估应用研究”课题,是国家首次将微量元素营养科学研究纳入科技支撑计划该课题通过稳定同位素标记和稀释技术,研究了中国膳食条件下人体钙、铁生物利用率,并进一步确定出人体生理需要量课题研究了我国成年男女机体铁日均丢失量数据,初步获得我国成年男女铁的痛风病人能吃菠菜吗生理需要量数据在严格控制的我国代表性实验膳食条件下,获得我国成年男女膳食铁的生物利用率数据;在我国南、北两个区域开展儿童、育龄妇女和老年人缺铁性贫血的补铁纠正研究,并依据干预结果对部分人群提出膳食铁需要量的建议值;就慢性病导致人贫血的因素、机制与干预纠正开展探索性的临床研究;对哺乳期妇女和南北两区域的青春期儿童、绝经期妇女不同钙摄入量时,骨矿量、骨密度动态变化的追踪研究,确定使青春期儿童、哺乳期妇女、绝经期妇女达到最佳骨矿储备或最少骨质流失所需钙的适宜摄入量;就慢性病导致人机体骨钙丢失的因素、机制与干预纠正开展探索性的临床研究;通过多元逐步回归分析,探讨青春期儿童生长发育水平、激素水平、钙代谢急性心肌梗塞抢救变化及其交互作用机制该课题的完成,在一定程度上克服了单纯依赖国外人群数据制定我国人群的微量元素推荐量的局面
●微量元素代谢及dris修订
研究硒蛋白质结构与功能的一种重要研究方法是对硒酶结构与功能进行人工模拟吉林大学刘俊秋教授提出“分子识别与催化协同仿酶”的研究新思路,系统地开展了与治疗重大疾病相关的仿硒酶工程研究,建立起了多种化学与生物学相结合制备高效仿酶体系的新技术和新方法,将多种人工硒酶的催化能力提高到天然酶水平这是国际上报道的少数几例催化活力达到天然酶水平的仿酶体系
中国现代微量元素科学研究起步较晚,萌芽于上世纪40年代,50年代后食物成分研究和代乳粉研究都包含了微量元素的内容,窦性心律不齐心电图进入70年代,我国对元素硒的研究取得突破,带动微量元素科学研究的快速发展从上世纪80年代到上世纪末,微量元素科学研究从理论和技术上支撑了我国营养素推荐每日摄入量(rda)和dri的制修订、食物成分数据库的建立、食盐加碘项目的开展、营养强化剂使用标准以及相关配方食品和保健食品标准及管理规范的建立
●铁代谢机理研究
●硒及硒蛋白研究
温州医学院蔡露博士研究组还论证了锌在胰岛素信号传导及正常功能维持中发挥的重要作用,首次证明给予实验动物补锌处理,能显著抑制糖尿病心肌病、糖尿病肾病等并发症的发展
微量元素指在人体内的含量小于0.01%体重的矿物质,在人体代谢活动中起着重要的作用,是维持生命和正常生理机能不可缺少的营养素已知的微量心肌病指元素有40余种,研究较多的微量元素分为人体必需的8种微量元素——铁、碘、锌、硒、铜、钼、铬、钴,人体可能必需的5种微量元素——锰、硅、镍、硼、钒以及具有潜在毒性、但在低剂量时对人体可能是有益的8种微量元素——氟、铅、镉、汞、砷、铝、锂和锡地球的微量元素资源丰富,土壤、水、动植物和微生物中都含有微量元素,人体可以通过食物获得所需的微量元素,维持机体健康
中国医科大学王占友教授多年来一直从事脑内金属代谢与神经退行性疾病领域的研究他的研究证实脑内znt、dmt1表达及金属离子代谢紊乱与阿尔茨海默氏病(ad)等发病相关,提出锌缺乏通过干扰神经干细胞增殖分化,从心脏病的早期症状视频而影响学习记忆等生理功能,为金属螯合剂类脑靶向药物和补锌制剂的研发提供了新思路周兵博士利用果蝇平台研究金属和神经退行性疾病的关系,在锌和ad的关系方面发表重要论文
●锌代谢机理及作用研究
近年来随着全民食盐加碘(usi)的成功实施,我国碘缺乏问题得到了很好的预防与控制,但因地理环境的多样性,我国还存在因高水碘而造成的高碘性甲状腺肿的流行,大约有3000万人口生活在高水碘地区尽管中国的主要问题是碘缺乏,但碘过量的问题也得到了学者和社会越来越多的关注因此,在纠正碘缺乏的同时,如何科学、安全地补碘,探讨人群碘的安全摄入剂量已成为亟须解决的重要的公共卫生问题天津医科大学张万起教授开展了我国成人碘安全摄入量的研究工作,酒精性低血糖与国外既往的研究相比,研究对象更多、分组更细化、实验周期更长,其成果受到国际同行高度关注,并为修订我国人群微量元素碘dris标准提供了坚实依据
中国营养学会组织修订的dris于2014年发布并成书,中国营养学会微量元素分委会朴建华负责微量元素组dris的修订在汇总分析全球最新研究和数据资料的基础上,微量元素组提出了铁、碘、锌、硒、铜、钼、铬、钴、锰、硅、镍、硼、钒、氟、铅、镉、汞、砷、铝、锂和锡的dirs,并经过反复讨论修改,经过专家大会确定成为我国相关元素的dris之后,中国营养学会、营养与健康所、哈尔滨医科大学、天津医科大学、河南省疾病预防控制中心、中国人民解放军白求恩医务士官学校作为起草单位在中国痛风可以吃淡水鱼吗居民微量元素dris的基础上,申请了“中国居民膳食营养素参考摄入量第三部分:微量元素”卫生行业标准,该标准已通过卫生计生委营养标准委员会的审核
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中科院上海生命科学院系统生物学重点实验室的张焱还参与了对海洋褐潮现象的主要“元凶”——褐潮藻开展基因组测序的研究工作中,并首次发现该藻类对硒和若干金属的重要依赖性,对减少乃至消除威胁渔业和沿海海洋生物生存的褐潮形成提供了重要思路
军事医学科学院程义勇研究组研究心理应激损伤与神经元的钙、锌状态变化作用、心理应激条件下锌对不同脑区金属硫蛋白表达的影响,对于预防现代社会日益增加的身心疾病具有重要酒精性胃出血的指导意义第二军医大学赵法伋和郭俊生的研究团队在“锌与脑”领域也开展了系统研究,发现锌缺乏明显抑制神经干细胞的功能,锌缺乏的小鼠出生后学习记忆明显下降,出生后的锌强化并不能很好的逆转这种下降
中科院生命科学研究所王福俤研究组以全基因关联研究为基础,将可能影响人体铁代谢的多个基因在2139例缺铁性贫血的中国人群中进行了深度分析和验证,结果发现,在众多基因中,只有tmprss6基因多态性位点与我国汉族和壮族缺铁性贫血存在显著关联这是第一个被发现的人类缺铁性贫血基因,该成果为揭示缺铁性贫血高发的遗传机制及为高发人群中缺铁性贫血的防治提供了重要靶点
●碘的代谢与碘安全性研究
微量元素营养科学研究是酒精性脂肪肝的治疗国家营养健康监测、食物成分监测、居民膳食营养素参考摄入量(dris)及居民膳食指南制订、营养不良预防控制和营养健康改善的重要内容
上世纪60—70年代,我国15个省309个县流行克山病,形成了一个从东北到西南的狭长型发病地带,7600万居民的生命受到威胁我国在防治克山病工作中,首次发现硒缺乏是导致克山病的重要原因,并通过干预研究揭示了补充硒可以预防和控制克山病的发生,从而使科学界对硒的认识发生本质改变,将硒的研究推向了高峰,取得了科学界瞩目的成就我国硒与克山病关系研究,尤其是大规模的人群硒干预观察,填补了国际研究空白,被誉为硒研究的第三个里程碑防治克山病科研组因此集体荣获了国际生物无机化学协会1984年度施瓦兹(schwer痛风预防和治疗z)奖到目前为止,国际社会包括世界卫生组织、联合国粮农组织、国际原子能机构等推荐的硒人体最低需要量、生理需要量和安全量值仍采用我国学者的研究数据
河北师范大学常彦忠博士研究组发现促红细胞生成素对机体铁吸收和网状内皮系统铁释放调控的分子机制,铁调素在运动性贫血中的重要功能;发明治疗炎症性贫血的特异性制剂——铁脂质体,为预防和治疗顽固性缺铁性贫血提供了新的手段;发现mapk和tgf-β信号通路参与了石墨烯对巨噬细胞凋亡的影响,系统阐述了铁代谢紊乱—氧化应激—细胞凋(死)亡机制
以上研究组以及国家计划引进的其他科技人才研究发现,为人们认识线粒体铁代谢平衡的重要性扩张性心肌病特效药提供了实验依据,同时,也为这些疾病的分子水平治疗另辟蹊径
回顾
我国微量元素营养科学研究取得的重要成就和最新进展
碘缺乏所引发的碘缺乏病(idd) 是全球性的,其危害严重中国曾是世界上idd流行最严重的国家之一,为预防控制idd,我国开展了大规模人群流行病学研究和碘营养干预工作,发现了碘缺乏是我国人群甲状腺肿、克汀病、智力发育归因因素,并首次在国际上发现和命名了“亚临床克汀病”,促成了我国政府于1995年底正式实施全民食盐加碘的政策作为国家消除碘缺乏危害的公共卫生问题的干预措施
●人群微量元素营养监测与调查
暨南大学陈填烽和郑文杰教授提出以纳米硒作为载体,负载活性分子及抗肿瘤药物用于疾病的协同治遗传扩张心肌病疗,为推进硒在疾病防治中的应用提供了重要的科学依据为探索硒蛋白预防神经退行性疾病的机理深圳大学的倪嘉缵院士成功克隆了17种人硒蛋白基因,并进行了基因突变实验研究此外,利用酵母双杂交法,并以硒蛋白突变基因筛选人胎脑cdna文库,获得了一系列人脑硒蛋白—蛋白相互作用的信息,提示硒在人脑中可能通过硒蛋白及其相互作用蛋白来调节信号通路,抑制神经退行性疾病的发生与发展
国家纳米科学中心聂广军研究组证明了转录因子c-myc对于tfr1和血红素生物合成中铁螯合酶的调控作用,首次研究和报道了系列的遗传性铁代谢紊乱导致的人类疾病
王福俤研究组发现,锌转运蛋白zip7通过调控锌在机体不同组织和器官中的分布水平来影响限制性心肌病症状机体发育,尤其在眼、脑和骨骼的发育中起着极其关键的作用;同时,zip7还可以通过改变局部的锌水平,间接调控其他锌转运蛋白zip3、zip6、znt2、znt5及znt6的表达,对整个机体锌稳态的维持起着重要作用
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