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预防慢性病从生命早期营养开始

日期:2022/7/2 11:01:27  阅读数:776

机体健康始终受到内在遗传因素、外在环境因素以及两者之间交互作用的影响,整个生命过程中的健康状况是每一阶段各种因素的综合作用结果。

生命早期是生命全周期中最重要的时期,期间遗传和环境因素、营养和代谢因素或交互作用将产生关键和深远影响。

早在1974年Dorner就指出,在出生后早期的关键阶段,生长发育迅速而且可塑性强,各种环境因素引起的生理性或功能性、健康或疾病风险的损害都可能对续后健康产生长期影响。之后Barker等人发表的研究将这一结论继续发展而令人瞩目。

在此领域随后形成了“节俭基因假说”“成人疾病的胎儿起源学说”“健康和疾病的发育起源学说”以及“生命最初1000天机遇窗口期”等新概念。


○ ● ○ 何为生命早期?

生命早期通常指生命早期的1000天,即从受精卵开始到出生后2岁。从健康管理出发,生命早期1000日营养,分为孕期营养、0~6月龄婴儿营养和6~24月龄婴幼儿营养3个连续阶段。

这一时期,细胞处于旺盛的分裂、增殖、分化状态,组织、器官开始形成,同时存在着快速的生长发育。上述活动都是在基因表达调控的程序化作用下有条不紊地进行的。

这一时期有两个特点:一是对外界各种刺激比较敏感;二是外界刺激会产生记忆,而且这种记忆会持续到成年,并对成年后的一些疾病的发生和发展有重要影响。

营养素作为一种外界刺激因子,对机体的刺激最早(胎儿期)、刺激频度最大(天天刺激)、刺激时间最长(终生),因此生命早期营养对成年后健康的影响极其重大。


○ ● ○ 生命早期营养的意义 

生命早期营养不良不仅会对体格发育和认知发展造成负面影响,损害免疫系统,增加对传染性和非传染性疾病的易感性,限制机体潜能发挥,降低劳动生产能力,而且还会给个人、家庭、社区和国家带来不良的社会经济后果,造成沉重负担。

过往的认知是,充足的营养供给(尤其是蛋白质和能量)确实能够带来非常明显的近期健康效益,包括更好的身高和体重、更好的脑和神经功能发展及更强的抗病能力,但是,近年来研究发现,生命早期营养对远期健康也有着深远影响。

比如基于低出生体重与缺血性心脏病的关联,Barker教授提出了“成人疾病的胎儿起源“流行病学假说。揭示了胎儿宫内营养不良与某些成人疾病的发生之间的关联。即胎儿宫内营养不良,致出生低体重,低体重儿成年后发生胰岛素抵抗,动脉粥样硬化、冠心病、2型糖尿病、脑卒中、慢性支气管炎、骨质疏松症的风险增加。



○ ● ○ 生命早期营养影响成年期疾病的机制 

"胎源假说"认为胎儿时期对营养素的供给敏感性极高,当母体不能摄入足够 的营养或子宫发育不良时,胎儿可对其做出适应性的改变,包括:减少如肾脏等内脏组织的血流而保证心脑的血液供应;减少激素的分泌从而降低机体对激素的敏感性等 。

这种改变可能通过对基因的表观修饰而导致机体的表型发生永久性改变,造成后续疾病的产生,并可遗传给下一代。

其表观遗传调节主要包括:组蛋白共价修饰、DNA甲基化、基因组印记以及非编码RNA等。

多种营养素均可通过基因表达实时调控而影响机体生理病理过程,还可以通过对基因的表观修饰改变机体的遗传特性,将其传递给后代。营养成分作用于基因的方式除了参与DNA损伤修复、稳定甲基化修饰,还可对基因转录进行实时调节,必需营养素和食物成分如维生素、矿物质及宏量营养素均为重要的基因表达调节者,参与机体代谢、细胞增殖与分化等生理过程以及疾病的发生。


○ ● ○ 生命早期营养与肥胖

儿童肥胖与遗传、环境以及营养密切相关,此外,儿童肥胖的病因始于生命早期,预防儿童肥胖需要从胎儿期开始。宫内及出生后营养限制和营养过度均会增加成年后肥胖和代谢综合征的风险,特别是新生儿时期和婴儿期过度追赶生长者,可能会导致儿童和成人的强烈食欲,从而摄入过多能量。Stein等2007年的研究显示,妊娠期低能量摄入(每天< 900 kcal)孕妇所分娩的女性子代,在58岁前体重较高且脂肪沉积较多。与妊娠期前10周及最后10周低能量摄入者比较,妊娠中期低能量摄入与子代的体重超重有更强的相关性。

妊娠期缺乏微量元素也是子代肥胖的重要因素 。随机对照研究发现,母亲在妊娠早期补充维生素A、铁和锌,与对照组(仅补充维生素A)比较,子代在6~8岁时身高更高,肱三头肌皮褶厚度、肩胛下皮褶厚度及手臂脂肪更少。2005年英国Kensara等研究发现,低出生体重与老年后躯干高脂肪相关;在校正年龄、性别、身高和体重等因素后,出生体重与身体的总脂肪呈负相关。目前认为,生命早期营养不良和营养过剩都可导致肥胖的发生,其机制可能是器官功能的破坏导致胰岛素、瘦素等激素的分泌和敏感性异常,造成脂肪组织、中枢神经和食欲调节功能的障碍。


○ ● ○ 生命早期营养与2型糖尿病

孕妇短期营养不良时,调节胎盘转运糖的蛋白基因表达快速改变,胎儿和胎盘对葡萄糖的吸收减少,乳酸的消耗增加。持久的母体营养不良可激发胎儿的代谢适应性反应,使胎儿葡萄糖和乳酸盐消耗恢复至正常水平,一定范围的代谢适应性可变成永久性,增加成年发生慢性疾病的风险。生命早期对不良营养环境的适应导致胰岛内分泌功能和结构改变及靶器官敏感性下降,并持续至成年,使2型糖尿病易患性增加。“节约表型假说”提出,胎儿在宫内营养不良的情况下为了适应环境,必须以牺牲其他器官如胰腺、心脏、肾脏和骨骼肌等的发育为代价,以确保大脑的发育。这种促进营养储存的代谢模式在产后营养不良时提供了生存优势,但在产后营养足够或过剩条件下则可能导致代谢性疾病的发生。

“成人疾病胎源说”认为,与正常发育的胎儿相比,宫内发育受限的胎儿出生后多数出现代偿性生长,若遇到高营养水平的环境,就会发生快速的“追赶生长”以弥补原先的某些损伤,故容易出现幼儿或少年时期肥胖,从而促发许多成人健康问题。有人提出“糖尿病引发糖尿病”,即母亲本身因早期营养不良所致的胰岛素抵抗,可能是导致其子代2型糖尿病发病风险增加的主要原因。有妊娠期糖尿病的亚洲女性患糖尿病风险的大幅增加,而且与她们的后代表现出代谢综合征的早期特征有关。


○ ● ○ 生命早期营养与高血压 


当孕期摄入的蛋白质及其他营养素不足时,胎儿及胎盘的蛋白合成便会受到抑制,导致11β-羟类固醇脱氢酶的合成减少,不能控制母体通过血液向胎儿及胎盘输送的糖皮质激素量,从而造成胎儿体内糖皮质激素过量蓄积,提高了肾素-血管紧张素系统的活性,造成成年后不明原因的高血压。另一方面,可能由于胎儿为维持心脑等重要生命器官的血流供应而减少了肾脏的血流,使肾脏发育不完全,滤过能力下降,从而造成了后续高血压的发生。孕期遭受饥荒者其后代平均收缩压水平较未遭受饥荒者后代高1.3mmHg,且同时伴有低出生体重的子代血压水平更高,体重每下降1kg,收缩压升高2.7mmHg。子代血压水平除了与孕妇低蛋白、低营养的饮食摄入有关外,还与碳水化合物的摄入量以及胎盘的重量有关。随着碳水化合物摄入的减少,胎盘重量也逐渐减轻,子代血压水平也随之升高,这表明了孕期蛋白质和碳水化合物的摄入失衡可能影响后代血压水平。综上,生命早期营养不良可能导致儿童不可逆转的生长和认知发育迟缓,影响儿童的体格成长、智力发育、学习能力和疾病抵抗力,降低其成年后的劳动力水平,还对其今后的慢性病发生风险具有重要影响。

所以,孕期合理营养具有极高的价值,而且研究发现,多重营养素联合补充能有效降低贫穷和发展中国家儿童营养不良的发生。我国的“营养包”就是其中的典型例子。预防性补锌可降低儿童健康腹泻和急性下呼吸道感染的发病风险。END


参考来源


[1]孙长颢.分子营养学.北京:人民卫生出版社,2006:179[2] Ravelli GP, Stein ZA, Susser MW. Obesity in young men after famine exposure in utero and early infancy[J]. N Engl J Med, 1976, 295(7):349-353. [3]Stein AD, Kahn HS, Rundle A, et al. Anthropometric measures in middle age after exposure to famine during gestation: evidence from the Dutch famine[J]. Am J Clin Nutr, 2007, 85(3): 869-876.[4]陈铭灵, 方红, 徐望红. 生命早期营养不良与2型糖尿病[J]. 中华内分泌代谢杂志, 2014, 030(003):247-249.[5]王悦, 王勃, 赵尧,等. 生命早期营养对后续健康的影响机制及研究进展[J]. 吉林医药学院学报, 2016, 37(2):4.

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