导读

早在公元前四世纪，希波克拉底就强调了食物如何成为我们的第一药，以及均衡饮食如何有助于维持健康。

发展到现在，我们知道我们的饮食方式取决于我们特定的遗传特征，并且饮食可以调节基因表达、蛋白质合成以及细胞代谢过程，影响着我们的健康。

我们已经可以从传统的群体营养指导模式向个性化营养迈进，这是解决当前慢性疾病的关键手段。

一、4p医学理论

分子生物学的飞速发展决定了人类营养学的一场革命，可以定义为“哥白尼”。这场革命导致了新学科的诞生，即分子营养学：

“在分子和细胞水平上研究营养素、食物及其成分对整个生理和健康状况的影响的科学”。

对确定健康和疾病状态的分子机制的详细确定，具有促进健康的巨大潜力，可能降低死亡率和发病率。基于这些理论，人体是可以采取多种措施预防的，这就是“4P”医学模式的基础。

“4P”医学模式（4p medical model）：预防性（Preemptive）、预测性（Predictive）、个体化（Personalized）和参与性（participatory）。

“4P”医学模式更加强调人的主动性，强调日常生活行为对疾病发生发展的重要性，从而强化对个体生活行为的干预以达到预防疾病、控制发展的目标。

“4P”医学模式以预防性和预测性为目的，但是由于个体的遗传背景、生活环境、身体体质、性格特征都有所差异，所以“4P”医学更强调个体的特异性，也就是“个体化”医学会受到特别重视。

近年来，各类组学新技术揭示了个体营养素的分子和细胞效应（图）。这使得可以根据个人的生理、遗传、种族、文化和经济背景对营养干预进行定制，并定制食品的生产，预防疾病、保护健康。

二、各类组学技术：从基因组、蛋白质组、代谢组绘制个性化图谱

2.1 营养基因组学

人类基因组计划确定了形成人类DNA的含氮碱基对的序列，并鉴定和定位人类基因组的基因。

单核苷酸多态性（SNP）是发生在＞1％人口中的遗传变化。这些SNP可能会影响个体患病的风险。SNP还可以改变蛋白质的合成和功能，导致营养代谢和需求的改变。

个人基因组中的遗传变异会增加他们患肥胖、T2DM和癌症等几种慢性病的可能性，但不会直接诱发疾病。研究表明，积极的生活方式改变可以部分或完全消除疾病的遗传易感性。

2.2 蛋白质组学

蛋白质组学：给定时间的细胞、器官或生物体中的蛋白质组成。与基因组不同，由于转录后的变化，蛋白质组更加动态、也更具有决定性。

人类基因组中的40,000多个基因能够转录并允许合成500,000多种蛋白质。蛋白质组学专注于对这些蛋白质的整体分析，这可能会提供人体的指纹。

2.3代谢组学

代谢组学是一门同时考虑其他低分子量产物（蛋白质除外）及其作为代谢产物的作用的学科。

它涉及代谢组动力学特性的量化，并包含有关对营养因子的遗传和蛋白质组反应的测量信息。是体内代谢状态的直观反映。与蛋白质组相似，代谢组随时间变化。

三、表观遗传学：饮食可以调节基因到蛋白质的转录过程

表观遗传学是一门研究基因激活/失活机制的学科，即基因与其产物，即蛋白质之间的因果关系。表观遗传事件涉及在转录之前发生的DNA修饰（即mRNA合成）。

表观遗传过程使染色质结构发生可逆变化，并在不改变核苷酸序列的情况下修饰了DNA。这些过程包括DNA甲基化和乙酰化，以及组蛋白甲基化、磷酸化和泛素化。

DNA甲基化-脱甲基化的表观遗传过程在基因的抑制或激活中起重要作用。从DNA分析中发现，每100个核苷酸中就有一个包含一个附加的甲基，该甲基与胞嘧啶的第五个碳连接。在这种表观遗传水平上，基因容易受到环境因素（例如饮食）的影响而发生变化。

研究表明，饮食因素可能以不同方式影响甲基化过程。例如，叶酸，维生素B12和维生素B6可能会限制甲基用于DNA甲基化的可用性。

表观遗传学的研究结果说明，虽然诱发疾病的基因型无法改变，但可以通过积极的饮食营养干预，发挥对基因的正向调节作用，促进健康。

结语

从基因研究到基因组学、遗传学和表观遗传学，以及与蛋白质组学和代谢组学相关的问题，将有可能获得关于细胞环境以及有机体与营养素相关性的完整概念。

个性化营养应为每个人选择最合适的食物，考虑个人需求和特征，结合个人的遗传特征，制定出更有用和成功的饮食方案。