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西北农林科技大学食品科学与工程学院刘学波教
发布时间发布时间:2021-03-25 13:36

  在Cell Metabolism在线发表题为“High-fiber diet mitigates maternal obesity-induced cognitive and social dysfunction in the offspring via gut-brain axis”的文章,该研究首次揭示了“肠道微生态-代谢物-脑”轴在高膳食纤维饮食干预母亲孕期肥胖引起的子代认知和社会交流能力障碍作用中的新机制。西北农林科技大学食品学院刘学波教授、刘志刚教授及上海交通大学侯敏老师为共同通讯作者,西北农林科技大学食品学院博士研究生刘小宁、硕士研究生栗享为论文共同第一作者。

  生命早期 1000 天的母婴营养不仅是后代胎儿期脑发育的基础,还影响其终生神经心理潜能的发挥。目前,由于现代经济和工业科技的发展,人类的饮食结构正发生巨变,相应的全世界育龄妇女的肥胖人数正在增加。截止到 2016 年,在成年女性中有 40%的人处于超重,15%的人处于肥胖状态(世界卫生组织)。到 2025 年,世界上预计将有超过 21%的女性处于肥胖状态。本研究正是从这一大的背景出发,力图破解母代肥胖与后代脑功能发育的关联性问题,并尝试寻找可能的营养干预方式。

  研究团队调查了中国778位7-14岁的儿童,发现母亲肥胖与后代的低水平认知和社交能力密切相关。利用肥胖小鼠模型发现母亲肥胖会扰乱自身及后代肠道菌群的稳定状态,降低后代学习记忆及社交能力。而以高膳食纤维饮食干预肥胖小鼠及后代,可显著改善子代肠道菌群结构和肠道代谢物组分,减轻突触结构损伤和小胶质成熟缺陷,提高其学习和社交能力。

  研究还采用母亲菌群移植、子代共笼试验、微生物代谢物短链脂肪酸干预试验等方法,进一步证实了高膳食纤维饮食对于神经系统发育的营养干预作用依赖于对肠道菌群及其代谢过程的调节。

  研究发现无论是人群的数据还是动物试验的研究结果都表明,孕前和孕期的肥胖与后代的认知功能、社交能力的下降密切相关,而这一代际之间的关联是由于肠道微生物及其代谢产物在其中扮演了重要的角色。在母代中还是在后代中进行高膳食纤维饮食的干预后,由于母亲肥胖所带来的认知学习能力和社交行为的下降均得到了明显的改善。

  这些结果表明,孕期的体重管理和营养均衡对于后代的健康,尤其是神经系统发育的健康关系密切,孕前和孕期体重的监测与控制十分重要。而且研究者关于膳食纤维的相关发现也为可能的营养干预这些问题的产生提供了一些新的思路,更为重要的应当是为新型母婴健康食品的研发提供了一些理论依据。

  刘学波,男,1975年9月出生,黑龙江克山县人,博士,教授,博士生导师,现任西北农林科技大学国际合作与交流处处长、港澳台办公室主任。入选国家“万人计划”科技创新领军人才、教育部“新世纪优秀人才”支持计划、科技部“中青年科技创新领军人才”计划,荣获2015年度中国食品科学技术学会科技创新奖-杰出青年奖,享受国务院政府特殊津贴。兼任中国食品科学技术学会理事、青年工作委员会副主任委员,陕西省食品科学技术学会副理事长,陕西省营养学会副理事长,《中国食品学报》、《中国农业科学》、《食品科学》、Food Science and Human Wellness编委。

  刘志刚,博士,教授,博士研究生导师,西北农林科技大学食品科学与工程学院食品营养与健康系副主任,食品营养与卫生教研室主任。研究方向:食品营养与人类健康。入选德国“洪堡学者”,美国“康奈尔大学唐氏·康奈尔-中国学者”,“陕西省高校科协青年人才托举计划”,现兼任美国康奈尔大学食品科学系客座教授,德国人类营养研究所访问研究员,Frontiers in Aging Neuroscience副主编。近年来在《中国食品学报》、Nature Communications(IF 5year =13.611)、Redox Biology(IF5year=9.789)、Molecular Nutrition & Food Research(IF5year=5.319)、Journal of Agricultural and Food Chemistry(IF5year=4.29)等食品营养及综合领域国内外高水平杂志发表论文60余篇,总引次数达1400余次,H-index 22, i10-index 40。近年来主持包括国家自然科学基金面上项目、青年项目、陕西省重点研发计划、中国博士后特别资助、企业横向课题等科研项目10余项,申报获批国家发明专利4项,获2019年陕西省科学技术进步奖二等奖及2018年陕西省高等学校科学技术一等奖、2020年陕西省科技工作者创新创业大赛银奖等奖项。目前任国家自然科学基金函评专家, Protein & Cell、Redox Biology、FRBM、MNFR、JAFC、JFF等国际杂志审稿人。美国营养学会、欧洲自由基研究学会会员。多次受邀参与多个国际重要学术会议并做学术报告。

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