营养与健康所林旭团队牵头绘制二维“健康状况图谱”，在代谢健康评估方面取得开拓性进展

11月26日，中国科学院上海营养与健康研究所、中国科学院分子细胞科学卓越创新中心与汤臣倍健合作开展的“内稳态健康评价体系”研究成果，在国际权威科研期刊National Science Review上发表。研究论文题为Two-dimensional health state map to define metabolic health using separated static and dynamic homeostasis features: a proof-of-concept study（分别基于静态和动态稳态特征的二维健康状况图谱来定义代谢健康：一项概念验证研究）。此项研究开拓性地运用新理念和新算法对人体进行全面的代谢健康评估，为建立以“健康为中心”的评估体系提供了新的策略和手段，在全球率先对内稳态概念的多维度量化评价方面取得突破性进展。

研究由中国科学院上海营养与健康研究所林旭团队牵头，携手中国科学院分子细胞科学卓越创新中心陈洛南研究员、曾嵘研究员以及汤臣倍健营养健康研究院研究人员共同攻克。

如何定义健康仍然是一项世界性的难题，目前只能沿用临床疾病的诊断标准来定义“健康”，然而这种定义方式可能会错过疾病的最佳逆转和干预窗口。近年来有研究提出，健康的关键特征是机体在应对进食和应激等外界压力后，重获内稳态平衡的能力，即“稳态弹性”。然而，目前常规的健康评估主要基于空腹数据，忽略了人体餐后代谢应答和重获稳态的能力。已有研究表明，即便个体的血糖、甘油三酯等水平在空腹时处于正常范围，其餐后代谢异常仍会独立地增加心血管疾病的风险。

为验证上述概念，研究团队在111名20-70岁的正常体重、超重肥胖和代谢综合征的参与者中开展了一项标准混合宏量营养素耐受试验（MMTT）(ClinicalTrials.govNCT04173728)。研究者分别整合了空腹和服用含有葡萄糖、蛋白质和脂肪的标准饮品后5个时间点的140余种血液靶向代谢组数据和临床器官功能标志物，运用新算法，建立了全新的二维代谢健康评估体系“健康状况图谱”（Health State Map,HSM)。该评估体系包括：基于空腹数据的“健康表型状态评分”（Health Phenotype Score，HPS）和基于餐后动态变化数据的“弹性稳态评分”（Homeostatic Resilience Score，HRS）。分析结果表明，相比于基于相同数据集但不区分空腹和餐后数据建立的一维模型Mixed-score，二维模型HSM能提供更丰富的代谢健康信息。例如，HSM中HPS不仅与Mixed-score呈显著的强相关性（Spearman相关性分数>0.85），且二者与代谢风险标志物的相关性相似，而基于餐后数据的HRS与Mixed-score和HPS均无显著相关性；同时基于餐后数据的HRS与代谢综合征风险的关联性独立于HPS和Mixed-score。值得注意的是，HRS能分辨基于空腹的HPS或空腹+餐后的Mixed-score所无法区分的代谢性状。HRS较高的个体还表现出更健康的代谢相关指标。研究还发现，即使在内稳态弹性综合评分相近的个体中，HRS还能进一步区分不同个体在餐后糖、脂和氨基酸代谢应答方面的差异。此外，本研究还发现，体力活动水平、夜晚睡眠时长，以及特定的肠道菌群结构亦在不同程度上影响了个体的内稳态弹性。

综上，运用新思维和新策略建立的“以健康为中心”的HSM评估体系，比常规以空腹数据为主的评估方法能更为系统和精准地反映个体的代谢健康和营养适应能力。结合团队后续的营养干预研究，该评估框架有望为转变当前“以疾病为中心”的健康评估模式提供新的解决方案。

中国科学院上海营养与健康研究所博士毕业生吴延普，国科大杭州高等研究院研究生张昕妍，复旦大学公共卫生学院、营养研究院（筹）研究员孙亮，中国科学院分子细胞科学卓越创新中心副研究员吴庆庆为该论文的共同第一作者。中国科学院上海营养与健康研究所研究员林旭，中国科学院分子细胞科学卓越创新中心研究员曾嵘、研究员陈洛南，汤臣倍健营养健康研究院原执行院长、中国科学院上海营养与健康研究所特聘研究员张旭光为共同通讯作者。该研究还得到了上海中医药大学附属龙华医院主任邓跃毅、鲁珍珍博士、张璐云博士，以及汤臣倍健营养健康研究院贺瑞坤博士、李忠霞博士和邓超明的协助；哈佛大学教授梁黎明，复旦大学研究员郑琰和西安交通大学副教授刘鑫也提供了支持。本项研究获得了中国科学院先导专项、汤臣倍健营养与健康研究基金、上海市市级科技重大专项等项目资助。

文章链接：https://doi.org/10.1093/nsr/nwae425

图：基于空腹和营养素挑战后5个时间点代谢应答动态数据构建的二维模型“健康状况图谱（Health State Map，HSM）”