僅供研究使用，不適用于臨床診斷程序

核磁共振分析對(duì)飲食行為的新啟示

目前，在發(fā)達(dá)國(guó)家，糖尿病、心血管疾病和癌癥等非傳染性疾病已成為主要的“死亡殺手”。此外，這些疾病對(duì)中低收入國(guó)家的影響也在增強(qiáng)。主要誘因是現(xiàn)代生活方式的轉(zhuǎn)變，表現(xiàn)為活動(dòng)量少、飲食不健康，肥胖癥人群迅速增加。目前全球 30% 的人口存在超重或肥胖情況，預(yù)計(jì)本世紀(jì)中葉將達(dá)到 50%。

要扭轉(zhuǎn)這一趨勢(shì)，研究人員和公共政策制定者需要了解人們的飲食習(xí)慣，并據(jù)此制定健康政策。然而，由于現(xiàn)有的飲食數(shù)據(jù)收集方法尚不成熟，誤差范圍較大，從而阻礙了這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。飲食日志是收集此類數(shù)據(jù)的主要方法，但事實(shí)證明，該方法的錯(cuò)誤率在 33% 至 88% 之間。這些數(shù)據(jù)是制定公共衛(wèi)生政策的依據(jù)，這意味著，沒(méi)有可靠的數(shù)據(jù)收集方法，不僅公共政策制定所依據(jù)的數(shù)據(jù)可能存在缺陷，而且也很難評(píng)估政策實(shí)施后的影響。

為了克服這一難題，倫敦帝國(guó)理工學(xué)院的研究人員開(kāi)發(fā)了一種對(duì)尿液樣本進(jìn)行代謝輪廓分析的方法，用于評(píng)估人的飲食情況。

健康評(píng)估

研究人員首先開(kāi)展了一項(xiàng)試驗(yàn)，共有19名健康成年人參加了4次為期72小時(shí)的留院觀察。每個(gè)受試者被分配4種飲食干預(yù)措施中的一種。每一種干預(yù)措施都是根據(jù)其符合世界衛(wèi)生組織（WHO）膳食指南的程度，按比例逐步定制。WHO膳食指南建議增加水果、蔬菜、全谷類和膳食纖維的攝入量，同時(shí)減少脂肪、糖和鹽的攝入量。分配的飲食包括一組與指南截然不同的飲食，一組高度符合指南的飲食以及兩組中間飲食。

研究人員在整個(gè)研究過(guò)程中采集了多份尿樣，并利用核磁共振采集了各個(gè)樣本的代謝圖譜，以表征在尿液中排泄的多種化合物。很多食物在食用后，會(huì)排泄出特定代謝物，從而提供近期食物攝入的情況。使用布魯克 Avance IVDr 波譜儀，即全自動(dòng)的核磁共振代謝分析系統(tǒng)，不到 10 分鐘即可完成數(shù)據(jù)采集和分析。

通過(guò)主成分分析，研究人員發(fā)現(xiàn)，不同飲食干預(yù)的受試者具有差異顯著的代謝輪廓。連續(xù)多天采集尿樣后，研究人員發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，通過(guò)遵循特定的飲食習(xí)慣，代謝輪廓之間的差異變得更加明顯。其中，兩組中間飲食的代謝輪廓聚集在兩組兩端飲食之間。

真實(shí)測(cè)試

之后，研究人員以該模型為基礎(chǔ)，在臨床試驗(yàn)環(huán)境之外對(duì)個(gè)體進(jìn)行了測(cè)試。營(yíng)養(yǎng)師招募“飲食健康者”作為受試者，并根據(jù)“終止高血壓膳食療法”（DASH）飲食量表為受試者打分，以此評(píng)估受試者飲食的健康程度。這些分?jǐn)?shù)之后與通過(guò)尿液測(cè)試獲得的代謝輪廓進(jìn)行關(guān)聯(lián)。研究小組發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)受試者均產(chǎn)生了較好的關(guān)聯(lián)，表明他們的飲食確實(shí)是健康的，但仍有很多人雖然根據(jù) DASH 評(píng)分被歸為健康類別，但根據(jù)代謝輪廓分析的結(jié)果卻屬于不健康的類別。DASH 評(píng)分取決于受試者自我報(bào)告的食物攝入情況，研究小組表示，這可能是結(jié)果不一致的原因。

個(gè)性化飲食

目前，研究團(tuán)隊(duì)希望擴(kuò)大模型的使用范圍，即不僅可以用來(lái)測(cè)定飲食建議的遵從程度，還可用于提供符合個(gè)人需求的理想飲食建議。

研究團(tuán)隊(duì)還指出，食用了某種食物后排出的代謝物情況可因人而異，這表明個(gè)體之間的代謝存在差異。這些反應(yīng)可以在食用后的急性期進(jìn)行有效測(cè)量。

為了探索是否可以對(duì)長(zhǎng)期攝入量進(jìn)行建模，研究團(tuán)隊(duì)采用了最初的 19 人研究中得出的數(shù)據(jù)，并研究從最健康的飲食到最不健康的飲食有哪些代謝物發(fā)生了變化。研究團(tuán)隊(duì)利用這些數(shù)據(jù)創(chuàng)建了一個(gè)代謝網(wǎng)絡(luò)，將不同代謝物之間的關(guān)聯(lián)可視化，顯示出代謝途徑。通過(guò)該網(wǎng)絡(luò)，他們可以看到哪些受試者在代謝活性方面對(duì)特定飲食產(chǎn)生了強(qiáng)烈或微弱的反應(yīng)。將來(lái)，這些數(shù)據(jù)可以用于指導(dǎo)個(gè)人選擇在代謝活性方面引起*強(qiáng)反應(yīng)的飲食。研究團(tuán)隊(duì)的工作表明，可以通過(guò)快速的、無(wú)創(chuàng)的方法對(duì)個(gè)人的飲食模式進(jìn)行更準(zhǔn)確的分析，而該方法不再依賴于受試者的自我報(bào)告。