Nature Metabolism:科学家从粪便DNA中解码饮食

时间:2025年2月21日
来源:AAAS

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西雅图系统生物学研究所(ISB)的科学家们开发了一种突破性的方法,利用粪便宏基因组数据来跟踪饮食。这种非侵入性、数据驱动的方法为传统的食物日记和问卷调查提供了一个客观的选择,传统的食物日记和问卷调查仍然是饮食评估的黄金标准,但可能存在误报和合规问题。

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科学家已经开发出一种突破性的方法,利用粪便宏基因组数据来追踪饮食。

由系统生物学研究所(ISB)的研究人员开发的新方法称为MEDI(饮食摄入宏基因组估计),通过检测粪便样本中的食物来源DNA来估计饮食摄入量。MEDI利用粪便宏基因组学,即对粪便样本中存在的所有DNA(包括微生物、人类和食物来源的DNA)进行测序。这种非侵入性、数据驱动的方法为传统的食物日记和问卷调查提供了一个客观的选择,传统的食物日记和问卷调查仍然是饮食评估的黄金标准,但可能存在误报和合规问题。

“几十年来,营养研究一直依赖于自我报告的日记和问卷调查,这些方法需要研究参与者的高度努力和服从。两天前我吃了多少草莓?我早餐喝了一杯橙汁还是两杯?”该研究的主要作者Christian Diener博士说。“MEDI通过分析肠道宏基因组样本中的食物来源DNA提供了一种解决方案,提供了一种方便的替代方案,与已知的饮食和营养摄入模式非常吻合。”

主要结论:

  • 基于问卷的饮食跟踪的替代方案:利用超过400种食物和超过3000亿个碱基对的基因组信息的数据库,MEDI准确地检测了婴儿和成人的食物摄入模式,并通过两个对照喂养研究。读出

  • 将饮食摄入与营养联系起来:MEDI将特定食物的相对丰度曲线转换为营养曲线,假设100克的份量。这些营养概况与对照喂养研究的数据非常吻合。

  • 确定饮食相关的健康风险:在没有食物记录的情况下,MEDI在一个大型临床队列中确定了与代谢综合征相关的饮食特征。

该研究的资深作者、ISB副教授Sean Gibbons博士说:“我们的研究在追踪饮食及其对人类健康的影响方面取得了重大飞跃。有了粪便中食物来源的DNA特征,我们现在有了一种强大的方法来测量来自同一样本的饮食和微生物组组成,这将扩大我们对塑造人类肠道微生物组、个性化营养反应和疾病风险的力量的理解。”

随着进一步的发展,MEDI可以改变营养科学、流行病学研究和临床试验,使研究人员、医生和个人能够前所未有地轻松地跟踪与饮食有关的健康风险。

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