实验室介绍

在过去的数十年中随着我国居民膳食结构和生活方式的日渐西化,及食物加工精细化的趋势,与营养失衡相关的慢性疾病如肥胖、心血管疾病、2型糖尿病和多种肿瘤的患病率迅速攀升,严重地威胁了公众的健康和社会经济的可持续发展。而营养不良尤其是微量营养素的缺乏在农村地区和部分城市居民中仍较为普遍。因此,我国目前仍面临着营养过剩和缺乏的双重挑战。随着今后二十年进一步的工业化、城镇化和人口老龄化的进程,可以预见公众的营养健康问题将面临着更为严峻的挑战。“民以食为天”,合理的营养不仅为人类的生长发育和维持正常的生理功能奠定了基础,同时也是国际公认的减少肥胖、心血管疾病、2型糖尿病和某些肿瘤等疾病负担和相关风险因素最为经济有效的方法之一。由于食物中的营养成分极为复杂,而个体间在遗传和肠道菌群等方面的差异均会影响营养需求和疾病的易感性,因此近年来以多组学为基础的 “营养基因组学”的兴起使个体化营养成为可能,而这方面的研究已成为国际营养科学的前沿和热点。与此同时,《自然》杂志发文指出“代谢异常是某些严重健康问题如肥胖、糖尿病和癌症的核心所在”,并在2014年底将”营养代谢感应与代谢稳态调控”列为生物学研究前沿领域的五大重点内容之一。近年来我国在营养与代谢研究领域的科研实力显著增强,但与公众对营养与健康的重大需求和国际前沿水平相比依然严重滞后,目前主要借鉴西方国家的数据制定我国营养标准和膳食指南。为了提升我国营养代谢科学领域的总体研究水平和理论支撑,更好地应对快速转型期营养缺乏和过剩的双重挑战,在中科院各级领导的大力支持下,中国科学院营养与代谢重点实验室于2008年12月18日正式成立。

实验室的总体定位:

以应用基础型研究为主导,瞄准国家人口与健康的重大需求和国际营养科学前沿,从中国人群的营养代谢特征和遗传背景出发,借助营养基因组学和不同生物模型的研究,针对机体营养需求与代谢稳态的调控机制、营养相关慢性疾病的病因和发病机理、早期预测及其营养干预等进行系统性和前瞻性的研究,努力打造国际一流的营养与代谢研究以及人才培养和成果转化的平台,提升我国在营养与代谢领域的国际竞争力和影响力。

实验室的研究方向:

(一)人群营养与代谢特征及风险因素研究,通过人群队列和营养干预并研究结合营养基因组学研究手段,重点阐述遗传变异和包括营养等环境因素,及其相互作用对营养标记和代谢表型的影响;揭示与肥胖、代谢综合征和2型糖尿病等发病易感性相关的主要遗传和环境危险因子;发现有预警效力的营养代谢分子标记物并建立相应的预测模型;发展和建立有效的营养干预方法和策略,为制定符合中国人群特征的营养需求及疾病的早期预测预防和干预提供循证依据。

(二)营养感应机制与代谢调控网络研究:通过阐述能量、不同营养素和营养物质相关营养感应和代谢稳态平衡调控网络,揭示营养感应通路障碍导致的代谢失衡及相关疾病的发生发展的分子机制,为疾病的预防和干预提供新的思路和切入点。从多个角度和层次探讨能量、宏量营养素(如碳水化合物和脂肪)和微量营养素(铁和锌)代谢的调控网络,及其调控失衡在引发肥胖、脂肪肝、2型糖尿病等代谢性紊乱及寿命过程中的重要生物学机制。

(三)营养失衡与重大疾病机制研究:以代谢机制为切入点,围绕着与营养相关重大慢性疾病如心血管疾病和某些癌症,重点研究能量及糖代谢等调控因子在临床患者中的表达特征和分子调控机理。并从遗传发育的角度揭示冠状动脉和心外膜脂肪的起源,为未来心血管疾病的防治提供理论依据。

实验室的总体目标:

以营养和代谢为切入点,在多组学人群研究的基础上结合分子、细胞和动物模型等不同层面机制研究,有望在中国人群的营养和代谢特征及与营养相关的慢性疾病的病因和病理机制方面取得突破性的进展,从而为建立符合中国人遗传和代谢表型特点的营养素标准、膳食指南和国家相关政策的制定提供科学依据,并为高危个体/群体的早期预测、预防和营养干预提供新的思路。通过实验室的平台促进国内外多学科和多领域的交流和合作,以及人才的培养,共同推进我国在营养与代谢研究赶超国际前沿,为我国14亿人口健康提供营养和代谢科学的理论支撑。

自2008年底成立以来,实验室已发展成为我国首屈一指的营养代谢的领军团队。在人才梯队方面, 实验室拥有国家杰出青年基金获得者7人,中组部青年拔尖人才1人、中组部”青年千人计划”1人、中科院“百人计划”25人、国家新世纪百千万人才工程1人,上海领军人才2人,上海市千人计划1人等。在科研经费争取方面,在2010-2014年期间有76%来自科技部和基金委。主持了国家973计划、863计划重点项目课题、国家基金委重大和重点项目,基金委创新群体(并获滚动)及国际合作项目等多个国家和省部级项目等。在科研产出方面,在5年中共发表了277篇学术论文,其中第一单位和/或通讯作者单位论文共223篇,平均影响因子达5.7。其中一项成果获2014年度“中国科学十大进展”。

建立了我国首个近2万人份的2型糖尿病全基因关联研究数据库,并建立了具有国际先进水平和我国目前最为完整的拥有多组学数据的前瞻性人群队列研究数据库(亚洲最大脂肪酸、氨基酸、肉碱、离子谱数据库和国际最大的维生素B1数据库)。目前在阐述与中国人群遗传和营养相关的代谢特征及代谢性疾病的病因、营养代谢生物标记物、预测模型和营养干预、代谢调控网络、营养感应机制、营养失衡与重大慢性疾病机制研究等方面获得了一系列重要原创成果。论文的发表涵盖了包括营养代谢研究在内的多个领域的多个高水平的国际杂志,其中包括Science, Cell Metabolism, Immunity, Journal of Clinical Investigation, Gastroenterology, Hepatology, Cell Research,Nature Communication,PNAS,Diabetes,Diabetes Care和American Journal of Clinical Nutrition等。实验室参加了2010年院重点实验室评估并获得了“A”。自成立以来,实验室在国内外营养代谢领域的地位和影响力日渐增强,牵头负责成立了中国营养学会基础营养分会,并获得了“中国营养学会优秀科研团队奖”。实验室的研究成果在国际同行中也获得了高度的关注度,应邀以综述的形式刊登在美国营养学会主办刊物Advances in Nutrition。

总之,通过近6年的发展,实验室在营养与代谢领域、人才培养和科研产出方面均取得了显著的进步,获得了多个具有国际前沿的成果,并建立起了多个高水准的平台,为我国在营养代谢研究领域达到国际前沿水平夯实了坚实的基础。实验室的工作为我国制定符合中国人群特征的营养需求、慢性疾病的预测预防和干预提供了大量循证依据,并为营养与代谢的创新性研究提供了新的思路和切入点,为促进公众的健康和疾病的预防作出了重要贡献。