劉雨薇,何更生
(復旦大學公共衛生學院,上海 200032)
近年來,全球疾病負擔日益加重,中國人群的營養與健康也面臨雙重疾病負擔,城鄉及區域個體的差異顯著。精準醫療,即根據每位患者的個人特征制訂個性化治療方案,在新的健康背景下逐漸受到關注[1]。營養學作為研究膳食對健康作用機制的學科,在精準醫療的理論研究和科學實踐中有舉足輕重的地位,是醫學院校教育體系不可或缺的一部分。然而,世界范圍內,醫學生的營養學教育依然落后,不能滿足現代疾病防治的需要[2]。當前,新型冠狀病毒肺炎(簡稱新冠肺炎)全球大流行,中國營養學會及時發布了新冠肺炎防治營養膳食指導建議[3],然而,群眾營養知識缺乏為新冠肺炎膳食指導實踐帶來挑戰。探索如何培養醫學生,使他們在醫療實踐,特別是在疾病大流行期間,更好地完成實施精準營養策略的任務,對促進我國及世界精準醫療事業的發展和人民健康水平的提升有重要作用。
在全球背景下,盡管醫學界對營養學科日益重視,營養學教育的廣度及深度仍然不能滿足臨床預防、治療疾病的需要。根據2019年Crowley等對全球醫學生營養學教育情況的調查,醫學生的營養學知識嚴重不足,對營養學知識的臨床運用信心不足,對所接受的營養學教育的數量及質量不滿意[4]。研究者認為,全球營養學教育落后的原因有學生興趣不足、營養學課程質量不高、臨床案例不足等[4]。
在我國高校中,營養學相關課程主要開設于醫學類專業,營養與食品衛生學為預防醫學專業的二級學科。在開設食品科學或食品安全專業的部分農業院校中,營養學也是重要的專業課程之一。本科教育中,營養與食品衛生學是預防醫學專業的必修課,醫學院校普遍采用人民衛生出版社出版的第八版《營養與食品衛生學》。該教材首次將“分子營養學與營養流行病學”作為獨立章節列出,重點講授營養素對基因的調控作用及其相互作用對疾病的影響。由于精準營養學概念較新,故教材中尚未系統論述。此外,醫學類院校還為非預防醫學專業學生開設了營養學相關課程。許多高校,特別是有醫學院的高校,為本科生開設了食品與營養、營養與疾病、公共營養學等選修課,精準營養在此類課程中甚少涉及。研究生教育中,醫學類高校陸續開設了分子營養學、遺傳營養學、暴露組學和營養流行病學等高階課程。雖然針對精準營養策略的課程鮮有開設,但遺傳營養學及相關課程的開設為高校實施精準營養學教學奠定了理論和實踐基礎。
精準醫療以個體基因組差異為基礎,應用現代組學、生物信息及數字影像技術,結合患者飲食習慣和生活方式,實現精準診斷,制訂個性化的疾病預防和治療方案[5]。精準醫療的4個基本要素為精確、準時、共享和個體化[1]。
作為精準醫療的重要分支,精準營養一般指基于個體特征,應用遺傳學、代謝組學和微生物組學技術,結合個人的體力活動及生活環境,制訂膳食干預策略來預防和管理疾病的發生發展[6-7]。與其他處于早期發展階段的學科方向相似,科學界對精準營養的準確定義和范圍尚未達成共識。例如,精準營養與個性化營養在學科內涵上具有相似性,在某些論述中混用。但通常認為,相較于個性化營養,精準營養是對個體信息的科學化程度和復雜性要求更高的營養策略[8]。
醫學教育目標從“以疾病治療為中心”向“以促進健康為中心”轉變。精準醫療符合醫學發展趨勢,其分支精準營養是未來營養學發展的方向。對精準營養理論與實踐的研究處于初級階段,其學科本身仍需不斷完善。在營養學教學中,精準營養策略的授課更是剛剛起步。為滿足精準醫療的發展需要,急需對其教學方法和模式進行探索。
精準營養策略的科學技術基礎可分為兩部分。(1)個體組學部分,即基因組、表觀遺傳組、微生物組、代謝組等生物信息的組合。(2)個體環境部分,即膳食、體力活動、生活環境、健康史等信息的組合。傳統營養學教學對第二部分,膳食攝入評估、體力活動評分以及常見環境暴露因素評估等在食物營養、公共營養等教學模塊中均有所涉及,而對于第一部分,組學相關的生物技術與數據分析方法并沒有涉及。這就要求在以精準營養為導向的相關課程中,重點補充以下幾個方面的內容:基因組學、表觀遺傳學相關芯片技術的原理及實施方法;代謝組學相關的質譜及核磁共振分析原理及技術;微生物組學相關的腸道菌群基因分析技術;生物信息學相關大數據分析方法。將補充后的教學內容與傳統營養學的原理、方法緊密結合,幫助學生整合各項生物信息,引導學生制訂適合個體的營養干預方案,為學生日后從事精準營養相關工作提供完善的知識體系。
傳統的營養學綜合了食品科學、生理學、生物化學、臨床醫學、流行病學及生物統計學等學科的理論與技術方法,而制定、實施精準營養策略還需要具備分子生物學、色譜化學和微生物學等基礎理論知識,以及掌握相關組學、生物信息等進階分析技術。在目前的高等教育課程體系下,要求所有學生掌握這些基礎理論知識,并在限定課時內熟練掌握相關高級技術是不現實的。這就需要根據不同教學對象的知識基礎及學習目標分層次教學,明確精準營養教學的目的。對于營養專業研究生,通過學習精準營養相關課程,應能在理解精準營養理論,掌握信息技術,熟練分析環境因素影響的前提下,針對個體獨立進行膳食設計,創新性制訂營養干預策略;對于預防醫學專業本科生,學習相關課程后,應能以小組為單位分析討論,提出針對個體特征的膳食干預方案;對于非預防醫學專業學生,學習相關課程后應能從精準營養的角度,理解制訂膳食策略的指導思想、基本原理。理清教學層次后,針對不同學生群體的學習目標,合理安排教學進度,設計教學方案。
我國的營養學教育著眼于以群體為中心的公共營養,強調為社區服務,而精準醫療的興起,掀起了營養策略向個體化邁進的風潮。實現由群體向個人的轉變,需要教師和學生轉變思維,從探討群體的普遍規律轉向研究不同個體的特征,基于不同問題,提出差異化解決方案。在學習了基本理論、技術后,以案例教學為主要模式,以具體問題為切入點,引導學生有針對性地分析、計算和討論,在夯實理論基礎的同時,提升學生操作能力。以新冠肺炎為例,在疾病大流行期間,針對輕癥或重癥患者、有基礎疾病的患者、一線工作者或一般健康居家人群的不同營養需求,給出差異化的膳食指導。在疫情結束后,可通過全球數據共享,分析不同特征(性別、年齡、基因型、基礎疾病等)患者對營養的需求差異,總結膳食干預經驗,為類似流行病的個性化營養指導提供科學依據。
精準營養學正處于快速發展階段,對其理論與方法的研究日新月異。應積極采用翻轉課堂,引導學生查閱國內外最新文獻資料,以小組為單位討論交流,運用最前沿的數據采集方法、組學分析技術解決問題,激發學生主觀能動性,培養學生創新思維。
隨著精準醫療的快速發展,精準營養學也邁入發展的黃金期,在疾病預防和治療中起著越來越重要的作用。因此,在高等院校營養學教學中,精準營養相關內容的課時比例與教學質量亟待提升。應轉變思維,整合現有資源,完善教學體系,調整教學方法,培養學生分析解決問題能力,以適應我國精準醫療事業的發展,培養滿足社會需求,引領、推動科學進步的營養學人才。