油脂組學在人體營養健康研究中的應用進展

葉 展，徐勇將，劉元法?

（1. 江南大學 食品科學與技術國家重點實驗室，江蘇 無錫 214122；2. 江南大學 食品學院，江蘇 無錫 214122）

油脂是人體所需三大營養素之一，其不僅可以為人體提供能量和必需脂肪酸，還是人體脂溶性維生素、甾醇、角鯊烯、多酚等多種功能性成分的重要供給來源[1]。2020至2021年度我國食用油消費量為 4 254.5萬 t，2021年我國人均食用油消費量為 30.1 kg，顯著超過世界人均食用油消費量27.0 kg的水平，日均攝入量也遠遠高于《中國居民膳食指南》的推薦值的上限（25～30 g/天）[2-3]。

食用油過量消費和不合理攝入導致慢性代謝類疾病風險因子升高，已經成為影響我國居民健康的重要因素之一。國務院在《“健康中國2030”規劃綱要》中提出：推進健康中國建設，堅持預防為主，推行健康文明的生活方式，營造綠色安全的健康環境，減少疾病發生，降低社會醫療負擔，為實現民族復興打下健康基礎。因此，保障人群營養與健康，預防慢性疾病是這一工作的重點。

油脂組學以其強有力的組學研究方法，已經成為油脂營養與人群健康相關研究的重要手段?；谟椭M學技術，研究膳食油脂因子對機體營養代謝的影響，最終實現營養素的精準靶向供給和人群慢病的定向防控，對于提升膳食油脂食用營養安全，提升全民健康水平，助力“健康中國”具有重要作用。本文對當前油脂組學在油脂營養與人體健康方面的主要研究手段和研究進展進行綜述，并對未來發展方向和趨勢進行了展望，以進一步闡明油脂組學概念，構建起油脂營養因子與人體健康之間的信息互作橋梁，為居民健康油脂膳食提供依據，有效防控慢性代謝類疾病。

1 油脂組學概念的提出

傳統脂質組學作為代謝組學的重要分支，由HAN等[4]2003年提出，即系統、全面地研究和分析生物體、組織和細胞中脂質的組成、結構及含量等信息，推測與脂質代謝相互作用的生物分子的變化，進而闡釋脂質代謝在基因調控與表達等各類生命現象中作用機制的一門學科。自概念提出以來，脂質組學一直是研究熱點，并被廣泛應用于疾病預防、藥物研究和食品科學等不同領域。油脂組學的概念由筆者團隊于2021年首次提出[5]，隨即引發關注和反響。油脂組學是一個包含廣泛學科的新概念，其與脂質組學不同，油脂組學是基于多組學技術，研究油料生產、加工到消費使用和人類營養全鏈條過程中物理和化學特性、營養和安全問題的綜合性學科，是食品組學的組成部分[5]。

油脂組學要求從油料脂質分子組成、油脂脂蛋白結構、油脂微量營養成分功能、油料油脂內外源成分特征，以及基于此的分子譜庫和網絡構建等方面，研究油料與油脂的品質特點和營養基礎；實現高通量、高靈敏度、全覆蓋地解析油脂組分、揮發性化合物、衍生物質等在油料油脂制備加工、油脂烹飪熱加工和油脂作為食品配料加工等過程中動態變化規律。從營養組學、蛋白質組學和代謝組學等角度，闡釋油脂成分及其伴隨物的代謝途徑和對慢性代謝疾病的調控作用，從基因組學、代謝組學和脂質組學角度，快速、高效、準確地評估油脂安全性、真偽性和可溯源性[5]。油脂組學的結構及其在油脂營養與健康方面的主要應用，如圖1所示。

圖1 油脂組學的結構及其在人體營養與健康方面的主要應用Fig.1 The structure of oilomics and their major applications in the areas of human nutrition and health

2 油脂組學在人體營養與健康研究中的主要方法

油脂的加工方式、攝入類型、攝入量和應用場景等與機體營養和正常代謝狀態密切相關[6-7]。由油脂組學的定義可知，廣義的油脂組學研究方法包括基因組學、代謝組學、蛋白質組學和轉錄組學等組學技術，以及生物信息學技術對上述組學大數據的系統分析[5]。探討膳食油脂與人類營養間的聯系，對于明晰油脂營養特性、降低慢病風險，提升油脂加工過程中的營養安全保障水平具有極大促進作用。因此，油脂組學技術在人類營養與健康方面的研究方法，將重點包括基因組學、轉錄組學、蛋白質組學、代謝組學和脂質組學，以及基于上述組學技術的多組學聯合技術（圖1）。

基因組學包括基因結構及其功能的研究，以了解完整基因組的結構為目的，確定整個生物體的 DNA序列，是對一個生物體所有基因進行集體表征和量化，并研究它們之間的相互關系及對生物體的影響[8]。油脂攝入對機體代謝產生多重、多向性影響，整合單一因素產生的不同影響結果，一直是營養學相關研究的重要挑戰，而現代基因組學技術可以通過表征生物細胞中大量的活躍的轉錄基因水平，從而明確油脂營養因子與生物體基因之間相互作用，可為油脂營養學研究提供便利[9]。這些年基于高通量基因組測序技術研究腸道微生物宏基因組受到廣泛關注，也為揭示油脂攝入對慢性疾病的影響提供了新思路[10-11]。另一方面，通過基因組學技術對油料基因組進行分析，闡明油料作物的脂質和營養素生成和積累途徑，明確環境因素導致油脂組分差異的調控機制，進而培育優良油料品種，從源頭上提升油脂的營養品質，也是相關領域研究重點[12]。

轉錄組學是在基因組學之后興起的組學技術，是一門從RNA水平上研究基因轉錄及轉錄調控規律的學科，是一種重要的生命科學研究手段，其以樣品中的全部轉錄本為研究對象，從群體水平上研究功能基因的表達水平和轉錄調控規律[13]。轉錄組學中的定性和定量轉錄組方法主要分為基于雜交技術的基因芯片技術和基于測序分析的全基因組表達譜技術，目前，RNA-seq技術是基于測序分析方法的最新代表，已成為轉錄組學最受歡迎和最主要的研究手段[14-15]。應用高通量測序技術進行轉錄組研究，大大降低了測序所需時間和成本，使人們能夠進行轉錄組和次生代謝相關基因的研究[16]。有研究者采用RNA-seq技術分析高、低脂營養下的北極狐肝臟組織中脂質代謝相關的差異基因表達情況，并篩選出與之相關的lncRNAs，并成功構建lncRNA-mRNA調控網絡，為明晰實驗動物對高脂攝入耐受的分子調控機理提供了基礎[17]。

蛋白質組通常指一個細胞、一個基因組以及組織所表達的全部蛋白質[18]。蛋白質組學即為在整體水平上，研究細胞內蛋白質及其生命活動規律的學科，其主要采用蛋白質分離技術和蛋白質鑒定技術，對細胞或者組織內進行表達的所有蛋白質及其表達方式進行研究[19]。蛋白質組學技術對于解析油脂營養特性和代謝功能具有重要作用。研究者DE ROOS B等在富含飽和脂肪的食物中分別補充魚油、共軛亞油酸和反式油酸，采用蛋白質組學技術考察其對ApoE*3-Leiden轉基因小鼠（動脈粥樣硬化模型小鼠）脂質代謝、糖代謝和肝臟蛋白組水平的影響，結果發現三者影響不同，肝臟蛋白有 65 種胞漿蛋白和 8種膜蛋白水平顯著改變，其中較多蛋白質與脂質和糖代謝及氧化應激相關[20]。此外，還可利用蛋白質組學方法研究油料作物中脂質的形成機理，以及油脂攝入方式對于某些慢性代謝疾病的影響機制，或進行疾病標志物的鑒定和疾病篩查等[21-23]。

代謝組學是油脂組學研究中的另一種重要研究手段，它是通過分析生物體在受到刺激或擾動前后，如環境影響或基因沉默處理的代謝產物圖譜和動態變化，以研究生物體系代謝網絡的一種技術[24]。代謝組學技術的研究對象主要是相對分子質量小于 1 000的小分子代謝產物，如糖、有機酸、氨基酸、脂類等，通過對代謝產物進行同步檢測和定性分析，可直接、準確地解析生物體在內外環境作用下代謝應答的變化情況[25-26]。代謝組學分為靶向代謝組學或非靶向代謝組學，前者重點是鑒定和定量特定的預期代謝產物，其通常需要更高水平的純化，對代謝物的選擇性提??；后者則側重于檢測盡可能多的代謝物種類，而不必鑒定或定量特定化合物[27]。代謝組學在油脂營養研究方面被廣泛應用，例如，有研究采用代謝組學技術分析高脂膳食（HFD）下結直腸癌（CRC）的發生風險，結果發現HFD通過誘導腸道代謝物變化，如造成對機體有害的溶血磷脂酸（LPA）水平升高，促進CRC細胞增殖并損害細胞緊密連接性，而降低有益代謝物去甲二氫愈創木酸（NDGA）和神經酸的水平，引起腸道菌群失調和代謝紊亂，進而促進CRC的發生[28]。目前，在食品脂質營養研究方面常用的代謝組學分析手段有核磁共振（NMR）、氣相色譜-質譜聯用（GC-MS）、液相色譜-質譜聯用（LC-MS）和毛細管電泳質譜（CE-MS）等技術[29]。

脂質組學是代謝組學的分支，其研究手段與代謝組學相同，它也是油脂組學在營養學研究方面的一種重要方法。脂質組學是系統、全面地分析研究生物體組織和細胞中的脂質功能，推測與脂質相互作用的生物分子的變化，進而揭示脂質代謝在蛋白質表達和基因調控等各類生命過程中作用機制的一門學科[30-31]。膳食油脂是人體生物脂質的重要來源，脂質參與生物體大量的生命活動，脂質組學技術對于人們了解油脂生物學功能以及不同膳食油脂攝入形式對機體影響，了解代謝分子調控網絡，實現相關慢性代謝類疾病，如心腦血管疾病、糖尿病、肥胖等的預防具有重要意義[32]。之前研究者采用脂質組學技術，對比分析了健康個體和Ⅱ型糖尿病患者（T2MD）患者血漿中磷脂及其代謝物情況，結果表明，C16:0/C22: 6和C18: 0/C20: 4兩種形式溶血磷脂酰膽堿（lyso-PC）和C16: 0與C18:0兩種形式磷脂酰乙醇胺（PE）具有作為T2MD的潛在生物標志物的潛力[31,33]。

3 油脂組學在人體營養研究中的應用進展

油脂組學以其各種強有力的組學技術手段，在油脂營養與人體健康領域得到廣泛應用，這些應用不僅集中于探明不同油脂類型中脂肪酸組成，如飽和脂肪酸（SFA）、單不飽和脂肪酸（MUFA）、多不飽和脂肪酸（PUFA）、必需脂肪酸，以及各類非主要脂肪酸，如反式脂肪酸（TFA）、支鏈脂肪酸（BCFA）等對于機體營養代謝的影響，而且還應用于深入解析脂溶性維生素、磷脂、甾醇等油脂伴隨物的營養價值及其對慢性代謝類疾病的調控作用。整合基因組學、蛋白質組學、轉錄組學、代謝組學、脂質組學和現代化生物信息學技術，用于油脂營養與代謝研究，有助于全面而系統地闡明油脂組分與機體營養之間的潛在聯系，對于人群慢病調控、腸內營養支持和食品脂質精準營養策略構建等方面具有重要意義。油脂組學在油脂營養研究方面的典型應用總結見表1。

表1 油脂組學在油脂營養研究方面的典型應用Table 1 Practical applications of oilomics in the studies related with nutrition of oils and fats

續表1

3.1 油脂組學與機體營養代謝調控

膳食油脂來源廣泛，主要分為動物、植物和微生物油脂三大類。雖然天然油脂均以不飽和脂肪酸為主，但是不同來源的油脂其組成存在差異，一般而言，植物油中的不飽和脂肪酸含量，尤其是PUFA含量比動物油高；熱帶植物油中SFA含量較非熱帶植物油高；并且動物油中還含有一定量膽固醇，不同油脂中的脂溶性活性成分含量也存在差異[43]。因此，不同類型、不同加工方式油脂的營養性質及對人體健康的影響不同，而采用油脂組學手段，探究它們在機體營養代謝調控方面作用，探索與慢性代謝疾病之間聯系，一直是國內外的研究熱點。

有研究采用代謝組學和微生物基因組學技術，對比了高油酸花生油和特級初榨橄欖油對膳食誘導的代謝綜合征的緩解作用效果，結果鑒定出高油酸花生油組大鼠糞便和血清中各有8個和15個差異潛在生物標志；初榨橄欖油組各有 12個和6個差異潛在生物標志物。還發現補充兩種油脂主要改變糞便和血清中氨基酸、肽類及其衍生物水平，支鏈氨基酸（BCAA）生物合成通路是這一調節作用的主要途徑，這說明補充高油酸油脂可能具有通過BCAA生物合成途徑來改善膳食誘導的代謝綜合征[44]的作用。RUOCCO C等采用代謝組學技術分析了SFA膳食和等熱量初榨橄欖油膳食對小鼠心血疾病患病風險的影響，對血漿和尿液中相關代謝標志物進行檢測后，結果表明采用初榨橄欖油替代 SFA膳食表現出保護心血管和肝臟的作用[45]。然而，通過文獻檢索可知，采用油脂組學技術探討橄欖油營養特性相關研究較多，而探討其他油脂類型，如大豆油、花生油、菜籽油等國內大宗油脂攝入對人體營養健康的影響研究則相對較少，因此，隨著組學技術的進步和研究的不斷深入，后續相關研究有待進一步加強。

油脂中脂肪酸組成具有鏈長和飽和度的差異，脂肪酸分子在TAG中還存在位置異構，不同類型脂肪酸的性質具有差異，油脂的攝入方式不同，其對機體的營養代謝影響不同。高脂膳食（HFD）被普遍認為是不健康的膳食方式，其易誘發諸多慢性代謝類疾病，如肥胖、非酒精性脂肪肝（NAFLD）等[46-47]。研究者采用靶向代謝組學技術，對HFD誘導的NFALD大鼠血清中脂肪酸組成進行分析，其可定量血清中36種脂肪酸衍生物，且發現在NAFLD病理條件下，總脂肪酸、SFA、不飽和脂肪酸（UFA），如 ω6脂肪酸、脂肪生成指數、脂肪酸鏈延長酶指數和硬脂酰輔酶A去飽和酶1（SCD1）指數2均增加，而ω3脂肪酸、ω3/ω6脂肪酸比值和 SCD1指數1水平則降低，而潛在脂肪酸生物標志物（C16:0，C18:0，C18:1和C20:4）和血清指標（脂肪生成指數、鏈延長酶指數、SFA、UFA和ω6脂肪酸）與LDL-C、TC、TG、ALT和AST呈顯著正相關[48]。還有研究結合代謝組學和轉錄組學探討了 HFD對心血管病患病風險的影響，結果發現HFD不僅顯著增加脂質積累，還導致代謝組顯著變化，增加?；鈮A的種類，進而可能引發線粒體功能障礙，轉錄組分析結果還表明上述變化與脂肪酸利用水平適應性增加和抗氧化蛋白催化酶水平增加一致[36]。

近年來間歇禁食被證明可有效降低代謝類疾病風險，有研究采用轉錄組學結合生化分析方法，對此進行研究，結果發現模擬禁食膳食方式可預防高脂依賴性高血糖、高膽固醇血癥和高瘦素血癥，改善葡萄糖和胰島素耐受性；并且還影響脂肪細胞線粒體代謝和合成相關基因表達，促進小鼠體內酮體持續生成，進而降低其高脂膳食依賴性早死亡[49]。ω3和ω6脂肪酸是膳食油脂中典型的PUFA，也是人體必需脂肪酸，通過調節ω3/ω6脂肪酸比例，可以達到改善由HFD導致的慢性代謝綜合征的目的，有研究采用定量代謝組學結合常規生化分析手段，對這其中的潛在機制進行了解析，結果發現高ω3-PUFA不僅抑制了p-mTOR和Raptor蛋白的表達，還促進了線粒體電子傳遞鏈和三羧酸循環途徑，降低氧化應激水平，這表明高ω3/ω6脂肪酸比例可能通過調節mTORC1通路，增強線粒體功能，進而緩解代謝綜合征[38]。鑒于ω3和ω6脂肪酸在生物體中發揮重要作用，許多相關研究采用脂質組學方法，探索ω3和ω6脂質介質，如前列腺素、白三烯、血栓素等，作為營養學研究中慢性炎癥的生物標志物[50]。這些相關研究可為基于油脂組學技術，進而探索代謝疾病調控策略提供參考。

此外，由于不同油脂組成不同，油料預處理方式、油脂加工工藝和油脂的應用場景也均可能影響油脂組成，進而影響營養品質及其在人體營養代謝方面的調控作用。例如，研究者通過脂質組學探究發現，烘烤處理顯著影響花生油脂質組成，特別是脂肪酸、磷脂和氧化脂肪酸含量，在烘烤過程中，磷脂的熱降解、脂肪酸的氧化，以及氧化脂肪酸的分解是熱烘烤過程中脂質組成變化的主要形式[51]。也有不少研究采用油脂組學手段對油料加工方式、油脂烹調應用場景對油脂品質的影響進行了分析[52-54]。筆者所在課題組采用代謝組學技術，考察了油脂的制取工藝對其營養品質的影響，結果表明，熱榨和水酶法制取花生油，可加劇由HFD引起的血清和肝臟代謝紊亂，而冷榨花生油則表現出緩解作用，這種調控效果主要表現在下調部分氨基酸、脂肪酸、磷脂和碳水化合物等代謝物水平方面；此外還發現，大鼠脂質代謝水平的改善與花生油中微量活性成分表現出極強相關性[34]。本課題組通過代謝組學技術還發現，棕櫚油在煎炸應用過程中產生的極性化合物可通過增加磷脂、脂肪酸和膽固醇水平，降低膽堿、甜菜堿和L-乙?；鈮A而影響動物體脂代謝水平；其損傷三羧酸循環（TCA循環）和碳水化合物、氨基酸和嘌呤代謝通路，引起某些特定代謝物改變，造成機體氧化還原指數異常，增加代謝疾病風險[55]。

因此，油脂組學在明晰不同油脂功能品質、脂肪酸分子營養特征，以及油脂加工與應用方式對機體營養代謝調控作用等方面發揮重要應用，后續可通過油脂組學技術進一步深入探究不同油脂分子營養功能，及其在代謝通路中的調控作用機制，進而為構建油脂綠色制造體系和油脂相關慢病預防提供依據。

3.2 油脂組學與腸內營養和腸穩態

膳食油脂是通過在胃腸道中消化吸收后，進入人體各器官發揮營養和代謝調控功能。油脂種類不同和油脂組成的多樣性將造成其胃腸道消化吸收過程的差異，也可能進一步導致其營養功能的不同，及對機體代謝影響的差異[6,56]。油脂的攝入量、種類和形式等與多種腸道疾病和代謝疾病，如糖尿病、肥胖等慢性疾病存在聯系，膳食油脂不平衡攝入會影響腸道菌群組成和代謝活力、破壞腸穩態功能，這與上述慢性疾病的發生密切相關[1]，例如，諸多研究已經證實，腸道粘膜屏障完整性的破壞和腸粘膜炎癥，將導致代謝性內毒素，如脂多糖（LPS）向外周組織釋放，引起全身性慢性炎癥，而機體長期低水平炎癥是肥胖、T2DM、心血管疾病等慢性代謝疾病風險增加的關鍵因素[57-58]。因此，采用油脂組學技術分析油脂攝入后消化吸收差異性，及其對腸道粘膜屏障功能的影響，進而從腸內營養和腸道穩態的角度，明確其營養功能特性及其在代謝類疾病調控方面的作用，也是當前重點研究方向。

油脂組學技術可用于分析不同脂質消化吸收后的產物的分布情況，明晰其營養差異性。有研究者通過脂質組學技術，對比分析了 DHA/EPA-磷脂酰膽堿（PC）型脂質體和乳液消化吸收特性，結果表明，小鼠在飼喂DHA/EPA-PC脂質體后，血清中總磷脂（PL）和PL-DHA可以在長時間保持較高水平，這可能是因為脂質體形式的 DHA/EPA-PC在小腸內中被PLA2消化得更緩慢[39]。乳脂是自然界中最復雜的脂質之一，但通過脂質組技術可對消化產物，包括 TAG、DAG、MAG和FFA的含量進行定性定量，研究者對牛乳和羊乳脂消化產物進行分析后，共鑒定出105種TAG、64種DAG、14種MAG和30種FFA，并且還確定了各自的濃度范圍，方法驗證可靠[59]，這為后續進一步分析乳脂的營養功能特性奠定了基礎。SUNG H H等采用脂質組學技術，對攝入補充有磷蝦油和魚油的人群餐后血清進行了表征，探討對兩種不同油脂的吸收差異性，結果發現，在34種脂質中有5種在磷蝦油組高于魚油組；在總共的701種脂質分子中有27種，包括5種醚磷脂在餐后存在顯著差異，此外，補充磷蝦油后，DHA和EPA更傾向于形成磷脂分子；而補充魚油后，它們更傾向于形成中性脂質[40]，這說明人體對不同類型的油脂吸收功能存在顯著不同。

油脂組學在基于研究腸粘膜屏障和腸內穩態功能，進而明確不同油脂分子營養代謝特征，闡明代謝相關疾病調控通路和分子機制等方面同樣被廣泛應用，并占據著重要地位。研究者通過非靶向代謝組學結合基于特征分子的質譜網絡分析技術，探究小鼠腸道菌群中脂質依賴性菌群類型，結果發現，糞便中約有 24.8%脂質分子具有菌群依賴性，是抗生素處理小鼠中的10倍以上，這其中有一些特殊的菌群相關脂質，如?；?羥基脂肪酸。對985種脂質和16s rRNA測序結果進行綜合分析，可以預測調控這些特殊脂質生物合成對應的腸道菌群類別，這為明晰脂質代謝和腸道菌群組成和宿主表型之間聯系提供參考[60]。腸道菌群作為重要的腸道屏障之一，不同營養素攝入對其結構影響不同，對血脂組成的影響也不同，代謝組學和轉錄組學研究也發現，過量大豆油和豬油攝入導致小鼠嚴重胰島素抵抗，并影響血漿血脂譜組成，增加肝臟和脂肪組織中TLR4表達水平，表明代謝性內毒素可促進機體炎癥和胰島素抵抗[61]。

不良膳食習慣或環境因素可通過破壞腸粘膜屏障功能造成腸內穩態失衡，進而導致慢性代謝類疾病風險增加，這其中的調控機制錯綜復雜，通過油脂組學技術，明確“環境（膳食）因子—腸內功能—慢性疾病”之間的互作關系，篩查慢病早期標志物，對于相關慢病預防具有重要意義，當前有不少研究也集中于此。磷蝦油富含 ω3型PUFA，有研究者采用多組學方法，對其調節腸道微生物和代謝組的機制進行了研究，結果發現，磷蝦油可通過NF-κB和NOD-樣受體通路，顯著降低LPS誘導巨噬細胞炎癥因子分泌，這一過程與COX2和IKK2抑制劑具有協同作用；補充磷蝦油可有效恢復由鞭毛蟲誘導的腸粘膜損傷和腸道菌群紊亂，降低Rickettsiales菌和若干Lactobacillus菌的豐度，此外，基于靶向代謝組學技術，明確了磷蝦油對組氨酸代謝的抑制作用，即其通過抑制結腸粘膜中編碼L-組氨酸脫羧酶的基因表達，以及降低組氨酸微生物合成，進而降低與組氨酸代謝相關關鍵代謝物水平，這有助于抗炎作用的發揮[42]，其也為通過膳食（油脂）干預，調控腸道微生態環境和機體分子代謝，進而實現慢病預防提供了理論思路。還有研究通過油脂組學手段，分析了腸道菌群與膳食油脂互作，調節肝臟和血漿脂質組成的效果，結果表明，豬油和魚油組小鼠肝臟脂質組表現出差異，腸道菌群也影響肝臟脂質組成；豬油組小鼠腸道菌群可增加肝臟中膽固醇和膽固醇酯的水平，而血清膽固醇和膽固醇酯的水平不受腸道菌群影響，豬油組小鼠肝臟中編碼膽固醇生物合成相關酶的基因被腸道微生物群下調，然而，其在魚油組小鼠肝臟中表達水平較低，且與腸道菌群無關[41]，這表明腸道菌群誘導的肝臟膽固醇代謝調控受到膳食脂質組成的影響。

3.3 油脂組學與人體精準營養

食品精準營養也稱食品個性化營養，是相對于公共營養而言，其是指依據飲食中的特定成分，對不同人群或不同情況個體，量身定制不同的飲食方案，進而達到精準營養補給和代謝疾病調控的目的，其中腸道菌群是食品精準營養的關鍵特征之一，目前的研究相對較多[62-64]。西方研究者很早就開始研究食品精準營養，并對其應用原則、政策管理和未來發展趨勢進行了探討[65-66]；2020年末在上海召開的“2020中國精準營養峰會”上，相關專家首次在國內提出了精準營養研究及轉化原則，并將其上升至新的高度[67]。油脂組學對于明晰油脂營養功能和其攝入對機體營養代謝的影響，明確代謝調控靶點，進而構建膳食因子與精準營養之間的橋梁，實現膳食因素營養的定量化、精準化起到至關重要的作用。

NAFLD是由肝臟中TG異常積累引起的最典型的膳食誘導型慢性代謝類疾病，也被稱為肝臟單純脂肪變性。Jung等[68]采用油脂組學技術，對非肥胖型和肥胖型 NAFLD人群血清中脂質特征進行研究，結果發現其表現出特異性脂質組成，特別是飽和鞘磷脂（SM）的種類不同，其水平與機體整體和脂肪組織胰島素抵抗相關；在兩類人群血清中各篩出了7個和5個潛質脂質代謝標志物，包括DAG、TAG和SM，這些標志物組合表現出對非肥胖型和肥胖型 NAFLD具有良好的診斷能力，這為代謝慢病精準診斷和后續精準營養調控提供了參考。膳食油脂攝入不平衡還可能導致其他慢性疾病問題，可以借助油脂組學手段探明影響機理和分子通路，例如，GUTTENPLAN K A 等[69]通過特異性地敲除小鼠星形膠質細胞中的飽和脂質合成酶（延伸因子極長鏈脂肪酸樣蛋白1，ELOVL1）基因，避免長鏈飽和脂質的形成，發現其可以減輕星形膠質細胞介導的神經毒性，而參與此過程介導作用的是APOE和APOJ顆粒中的脂質分子而非蛋白質。該研究結果不僅揭示了星形膠質細胞在中樞神經（CNS）損傷和神經退行性疾病中的重要作用，還確定了脂質在CNS信號轉導過程中的特定功能。不僅如此，在冠心病患者糖脂代謝調控相關研究中，COHAIN A T等[70]結合基因表達、代謝組和臨床數據，構建了高度保守的葡萄糖脂質代謝調控網絡，通過該網絡發現了脂質和葡萄糖代謝之間的逆向調節關系，其還可用于揭示糖脂代謝調節基因之間的相互作用，此作用是確定血漿脂質和血糖代謝雙重調控的基礎，通過在小鼠體內對該調控網絡主要調節因子羊角甾醇合酶（LSS）進行驗證，確定了模型所預測的葡萄糖和脂質水平的逆向調節關系，為冠心病人群基于糖脂代謝調控，實施營養干預提供了機制方面的基礎。

不僅如此，在明確膳食因子或活性營養素的精準營養功能方面，油脂組學同樣具有廣闊的應用潛力。PASTOR ó等[71]采用脂質組學技術，評估了補充 ω3脂肪酸對人體健康的作用，研究發現囊性纖維化患者在補充ω3脂肪酸十二月后，ω3脂肪酸在血漿中的不同脂質中分布不同，高不飽和膽固醇酯（CE）和磷脂酰膽堿（PC）中 DHA含量更高；而其在磷脂酰乙醇胺（PE）和 TAG中分布較低，研究者還開發了一種高效表征DHA/花生四烯酸（ARA）比率的方法，其可用于簡化富含DHA膳食干預的營養效果評價。FENG K等[72]的研究也發現，膳食補充 0.04%和 0.08%的橘皮素不僅可以顯著降低高脂膳食誘導的小鼠體重增加量、血清TC和LDL水平，而且還改善了肝臟脂肪變性。通過對肝臟脂質組學分析表明，這些有益的效果與其降低肝臟脂肪酸、DAG、TAG、神經酰胺和 CE水平有關，進一步分析還發現，這是因為橘皮素的攝入下調了脂質生成相關基因，而上調了脂質氧化和膽汁酸合成相關基因的表達水平，此外，在這一過程中有21種脂質，包括DAG和PE，可以作為潛在脂質生物標志物，這為橘皮素作為活性膳食因子為高脂誘導的代謝慢病精準調控提供了理論依據。

由這些前人研究總結可知，油脂組學技術在明晰膳食誘導慢性疾病特征，尋找精準調控靶點和緩解策略，進而研究針對人群特征，調節膳食模式和膳食結構，實現慢性疾病精準預防方面具有獨特優勢。

4 總結與展望

油脂組學以其基因組學、轉錄組學、蛋白質組學、代謝組學和脂質組學等強有力的組學技術手段，在油脂營養與健康方面發揮著重要作用，其被廣泛應用于闡明機體營養代謝調控靶點和分子通路，明確膳食因子對腸內營養和腸道內穩態的影響，以及實現食品精準營養和膳食誘導的慢性疾病預防等。

針對當前油脂組學在人體營養健康方面的研究現狀，未來研究一方面需要繼續在高靈敏度、高分辨率和高通量組學分析技術的開發方面做深入工作，并且基于多組學聯合，進一步完善組學數據庫和開發組學數據高效分析和處理方案；另一方面，應該開展大規模人群隊列研究，借助油脂組學技術，結合互聯網大數據、云計算、人工智能和機器學習等現代化數字化技術手段，建立基于人群性別、年齡、地域和環境等特征的機體營養需求數據庫，以及基于食品各類營養素的營養和功能特征的全營養譜，進而構建食物營養“供給”和機體營養“需求”定向的、量化的精準調控網絡。最后，基于精準營養理論，實現食品原料的品質控制，以及食品的智能設計與智能制造，從食品原料保障、食品健康制造和營養素精準供給等方面，促進人群慢病調控和防控，全面提升人群營養水平，助力實現健康中國。