蔡夏夏,余煥玲,肖 榮,苑林宏,李鵬高,麻微微,席元第,周 催,呂晨艷,楊 春
(首都醫(yī)科大學,北京 100069)
2015年1月,奧巴馬在國情咨文演講中提出了“精準醫(yī)療”計劃,即根據(jù)每位患者的個人特征量體裁衣式制訂個性化治療方案,包括他們的基因組、微生物組、健康史、生活方式以及膳食。精準醫(yī)療同樣也得到了我國中央高層領導的高度關注,被列為“十三五”健康保障發(fā)展問題研究的重大專項之一[1],是未來醫(yī)療發(fā)展的趨勢和方向。作為預防醫(yī)學的二級學科,營養(yǎng)學主要研究膳食與機體的相互作用及其對健康的營養(yǎng)、作用機制以及據(jù)此提出預防疾病、保護和促進健康的措施、政策和法規(guī)等。它不僅是一門生物學,還是一門社會學和環(huán)境科學,因此,隨著精準醫(yī)療計劃的實施,精準營養(yǎng)學概念應運而生。與精準醫(yī)療類似,精準營養(yǎng)學是基于每個人的個體特征,制訂營養(yǎng)干預和策略來預防和管理代謝性疾病的發(fā)生發(fā)展[2]。隨著我國醫(yī)學教育國際化速度的加快,精準醫(yī)療和精準營養(yǎng)學也為營養(yǎng)學科的發(fā)展帶來了機遇和挑戰(zhàn),如何培養(yǎng)預防醫(yī)學和非預防醫(yī)學專業(yè)學生,使他們適應精準醫(yī)療的需要,對于精準營養(yǎng)學乃至精準醫(yī)療的發(fā)展有舉足輕重的作用。本文就精準營養(yǎng)學的內涵和現(xiàn)狀進行概述,探討在精準營養(yǎng)學背景下營養(yǎng)學教學面臨的機遇與挑戰(zhàn),尋找將精準營養(yǎng)學引入營養(yǎng)學課程教學合適的方法,為培養(yǎng)營養(yǎng)學高等人才提供幫助。
精確、準時、共享、個體化是精準醫(yī)療的4個基本要素[3],同樣也符合精準營養(yǎng)學的要求。國際營養(yǎng)遺傳學/營養(yǎng)基因組學學會提出,精準營養(yǎng)學具有以下3個維度:根據(jù)年齡、性別及其他社會因素按照傳統(tǒng)營養(yǎng)學指南來將人群進行分層;由精確和深度的表型制訂個性化的營養(yǎng)策略;基于罕見高外顯率的基因變異及個體對于特殊食物的反應的營養(yǎng)基因組學[4]。
在精準營養(yǎng)學概念誕生之前,個性化營養(yǎng)由來已久,雖然與精準營養(yǎng)學概念十分相似,甚至部分時候二者可以互換,但是精準營養(yǎng)并不等同于個性化營養(yǎng),后者是基于個體的表型和遺傳特征來提供個性化的營養(yǎng)指導[5],而精準營養(yǎng)則是一個更寬廣的概念,它不僅僅是基于營養(yǎng)遺傳學,在制訂有效和動態(tài)化的營養(yǎng)干預手段時還應該考慮遺傳學和營養(yǎng)學之外的特征,包括體力活動、生活習慣、代謝組學和腸道微生物組學,從而給予個體可行的膳食建議,并充分預測個體對于營養(yǎng)干預的反應[6]。
目前我國營養(yǎng)與食品衛(wèi)生學課程主要在醫(yī)科類或開設食品科學專業(yè)的高校開設,營養(yǎng)與食品衛(wèi)生學為二級學科,所采用的教材主要為哈爾濱醫(yī)科大學孫長顥教授主編的《營養(yǎng)與食品衛(wèi)生學》,目前已更新至第八版,較第七版新增了分子營養(yǎng)學章節(jié)。此外,分子營養(yǎng)學、高級營養(yǎng)學、臨床營養(yǎng)學、公共營養(yǎng)學等也在高校以選修課形式開設。由于精準營養(yǎng)學概念較新,沒有形成完整的教學體系,目前教材中也還沒有更新精準營養(yǎng)學內容,但是營養(yǎng)基因組學和營養(yǎng)遺傳學等精準營養(yǎng)學相關內容已經(jīng)在本科生和研究生教學中日益成熟,這些都為精準營養(yǎng)學教學在高等教育中的實施奠定了堅實的基礎。一項在醫(yī)學高等院校非預防醫(yī)學專業(yè)學生群體中的調查顯示,26.07%的學生對分子營養(yǎng)學感興趣[1],精準營養(yǎng)學在解決營養(yǎng)學問題方面展現(xiàn)出巨大潛力。
精準營養(yǎng)學是營養(yǎng)學發(fā)展的趨勢,由于精準營養(yǎng)學剛剛起步,許多方面仍需不斷完善,因此營養(yǎng)學教學還面臨諸多挑戰(zhàn)。
營養(yǎng)學包括基礎營養(yǎng)、食物營養(yǎng)、公共營養(yǎng)、特殊人群營養(yǎng)和臨床營養(yǎng)五大領域。營養(yǎng)學教師在教學中,首先要不斷更新營養(yǎng)學基礎知識?;A知識是任何一門學科的必備知識,是學習新知識的前提,隨著基礎營養(yǎng)研究的深入,營養(yǎng)學基礎知識也在不斷更新,不斷健全,因此教師在教學過程中需要與時俱進。其次,精準營養(yǎng)學教學內容缺乏創(chuàng)新的技術與方法。精準營養(yǎng)學是整合了個體的組學信息(包括基因組、表觀基因組、轉錄組、蛋白質組、代謝組和微生物組等)、生活方式信息(包括膳食習慣、體力活動和食物行為等)以及生理信息而進行的個體化營養(yǎng)干預,以達到維持健康、預防和控制疾病發(fā)生發(fā)展的目的[6-7]。目前傳統(tǒng)教學中主要涉及膳食攝入的評估手段,而相關的組學技術以及生物數(shù)據(jù)分析解讀方法并沒有涉及,這也會導致未來營養(yǎng)學人才不能合理運用信息技術,影響解讀大數(shù)據(jù)的準確性,勢必會影響對群體及個體進行營養(yǎng)干預的效果。再次,精準營養(yǎng)學整合了個體方方面面的信息,從公共衛(wèi)生角度考慮,必須要將倫理問題以及相關法律法規(guī)引入日常教學中,使未來的營養(yǎng)學人才能夠更安全高效地使用精準營養(yǎng)學手段解決營養(yǎng)問題。
營養(yǎng)學的目的是改善人類健康,提高生命質量,與人們的日常生活息息相關。但目前營養(yǎng)學教學缺乏人文氣息,較少提及不同個體乃至群體的經(jīng)濟、教育和生活方式的特點。
恩格爾“生物—心理—社會醫(yī)學模式”強調將患者作為一個整體的社會人看待,而不是簡單當作一個生物個體[8]。精準醫(yī)療則是在“生物—心理—社會醫(yī)學模式”基礎上應用現(xiàn)代遺傳技術、分子影像技術、生物信息技術和醫(yī)學信息學與大數(shù)據(jù)交叉整合發(fā)展而形成的一種新型醫(yī)學模式[9],精準營養(yǎng)學亦是如此。傳統(tǒng)的營養(yǎng)與食品衛(wèi)生學是一門集合了多學科的知識與技術體系,需要流行病與衛(wèi)生統(tǒng)計學、食品科學、試驗動物學以及基礎醫(yī)學和臨床醫(yī)學等相關學科領域的研究方法。精準營養(yǎng)學還需要組學技術、生物信息分析技術、大數(shù)據(jù)分析技術及生物分析技術等方面的內容,目前這些內容營養(yǎng)學教學中涉及并不多,也不系統(tǒng)。因此為應對未來精準營養(yǎng)學發(fā)展趨勢,需要將現(xiàn)有營養(yǎng)學教學內容與醫(yī)學信息學、生物信息學以及大數(shù)據(jù)分析技術內容進行整合,以更好地開展營養(yǎng)學人才的培養(yǎng)。
精準營養(yǎng)學是一種基于個體定制的營養(yǎng)干預模式,在這種模式下,營養(yǎng)干預的建議和策略都是針對每一個個體的特征制訂的。不同個體基因背景不同,代謝組、微生物組甚至個體生活習慣差異都很大,因此需要教師在教學中改變固有觀念,引導學生從個體的組學信息、生活方式信息(包括膳食習慣、體力活動和食物行為等)以及生理信息系統(tǒng)化、全方位看待每一個個體、每一種疾病,從疾病特征、個體特征等方面進行全方位的膳食設計,主動創(chuàng)新,正確選擇并運用精確營養(yǎng)干預策略。
伴隨著基因技術、組學技術、互聯(lián)網(wǎng)技術、大數(shù)據(jù)技術等的飛速發(fā)展與融合,營養(yǎng)學教學模式也需要及時更新、調整。在側重理論教學的同時,大學生應該對精準營養(yǎng)學有一個全面的認識,為將來的臨床和科研工作打好基礎。首先,精準營養(yǎng)學是一門交叉學科,很多內容如基因組學、微生物組學以及代謝組學等內容比較抽象,學生不容易理解掌握,因此應該引入基于問題的學習模式(Problem-Based Learning,PBL),讓學生帶著問題自主學習,發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、提出假設、驗證假設,形成精準營養(yǎng)學學習的思維導圖。在這個過程中,學生的主動學習和邏輯思維就得到了極大鍛煉和提高。其次,營養(yǎng)學教學要回歸實踐,不能局限于課堂。因此需要在日常教學中引入案例教學模式,通過具體的案例教學,使個體更直觀、形象地了解精準營養(yǎng)學知識,使學生圍繞案例進行探討,鼓勵學生多查閱最新的文獻資料,了解最新指南,運用最前沿的技術分析案例,解決問題。在這個過程中,激發(fā)了學生學習基本知識的主動性,也培養(yǎng)了對營養(yǎng)問題的診療思路和創(chuàng)新能力。再次,合理的數(shù)據(jù)分析和解讀技術是精準營養(yǎng)學的必備要素,因此高校應構建良好的生物數(shù)據(jù)分析平臺,或者開發(fā)更多的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)分析資源,例如現(xiàn)在基因組分析資源就可以利用很多網(wǎng)絡平臺獲得,鼓勵學生利用多種方法對數(shù)據(jù)進行生物信息學分析,并學會解讀結果,轉化為精準營養(yǎng)學需要的知識。同時,高校可以開通多種學習渠道,如慕課教學、App在線教學、文獻學習沙龍等,從而激發(fā)學生的學習興趣,提高學習效果。
伴隨著精準醫(yī)療的發(fā)展,精準營養(yǎng)學勢必成為營養(yǎng)學科必不可少的一部分,其在維護健康和疾病防治中將會扮演重要角色。同時,任何一門學科的發(fā)展都依賴于科學技術的不斷進步,現(xiàn)代營養(yǎng)學的發(fā)展同樣依賴于流行病與衛(wèi)生統(tǒng)計學、食品科學、試驗動物學以及基礎醫(yī)學和臨床醫(yī)學等傳統(tǒng)學科和生物化學、組學、生物信息學等新興學科的進步。多學科交叉會促使營養(yǎng)學科不斷完善,急切需要提升教學水平。因此營養(yǎng)學科應該調整教學模式和觀念,整合教學內容,尤其要注重培養(yǎng)學生的實踐能力和科研能力,以滿足醫(yī)學發(fā)展的需要,培養(yǎng)出具有精準營養(yǎng)學理念的高等醫(yī)學人才。