当女性怀孕时,估计有26%的流产几率1孩子早产的几率为11%,2这可能会导致终生的健康问题,如过敏和/或严重的慢性疾病、神经障碍或发育障碍。3.

越来越多的证据表明,童年生活环境可能对终身慢性疾病有持久的影响。4年轻人中慢性疾病的发病率不断上升,这意味着许多人一生中与疾病抗争的时间越来越多。5我们知道,儿童的健康和发展是生物和环境影响之间复杂相互作用的结果。6

许多慢性疾病被认为是由妊娠期和婴儿早期接触毒素造成的营养不良,其发病率继续不祥地增加。它们包括癌症(现在是儿童死亡的第二大原因)、哮喘、自闭症、过敏、乳糜泻、多动症和糖尿病。平均而言,许多患有这些疾病的儿童的智商也明显低于未受影响的儿童。7 8 9

基因和环境之间的联系

基因和环境之间的联系

人类表型是一个人的基因和环境的可见表现。这种复杂的相互作用对健康和患慢性疾病的风险起着至关重要的作用。遗传、环境和基因-环境(GxE)相互作用可以被表征和测量,以确定相关的疾病生物标志物和生物学机制。这可能令人惊讶,但目前的研究已经确定遗传因素不是慢性疾病的主要原因。多达90%的慢性疾病危险因素是由非遗传因素造成的。10、11

我们的基因在受孕时是固定的,但它们的表达方式——我们的基因组——可以通过化学修饰和突变等变化受到影响。这些变化通常是通过人一生中的环境暴露而发生的。

安捷伦战略技术科学家Anthony Macherone博士说:“当大多数人听到‘环境’或‘环境’这个词时,他们通常只考虑空气和水污染等外部因素。亚博yabo77vip“就疾病而言,环境要复杂得多。它包括外部因素,如空气、水、药物、食物,以及内部因素,如预先存在的疾病、氧化应激和微生物群活动——尤其是肠道中的微生物群活动。因此,环境及其在慢性疾病中的作用是多方面的,需要不同的定义。”

的exposome

的exposome12基因组的环境对应物——包括我们摄入的食物和水、我们呼吸的空气、我们服用的药物、来自阳光和其他来源的电离辐射、我们内部的生物化学,包括我们微生物群的生物合成活动,甚至包括我们工作和生活的地方。然而,对于这些暴露如何影响人类或潜在影响心血管疾病、糖尿病、哮喘、阿尔茨海默病、许多癌症和其他慢性疾病的发作,我们知之甚少。为了更好地了解疾病风险,应在暴露体范式的概念中考虑影响健康和与基因组相互作用的环境因素。

暴露范例和怀孕

暴露范例和怀孕

许多怀孕问题和儿童慢性健康状况是不可预测的、随机事件和/或可能源于遗传的旧假设受到了挑战。母亲在怀孕期间的健康和所受的辐射对其后代的童年和晚年健康都有深远的影响。在暴露组范式下,儿童中问题怀孕和严重慢性疾病的高发在很大程度上是环境因素的共同结果。

测量暴露量以更好地了解慢性疾病

了解环境因素如何影响健康是一项非常复杂的工作,需要测量个人长期经历的无数暴露,并了解它们如何影响疾病。这些测量不可能是一次性事件,因为这些接触处于不断变化的状态,对人类健康和生物过程产生剧烈和长期的影响。评估暴露体模式的一种方法是在出生时、1岁时、5岁时、12岁时、21岁时收集大量个体的生物样本,然后在一生中每10年收集一次。有了如此庞大的样本库,研究人员就可以将生物标记物和化学预测物与各种疾病联系起来。

婴儿先入为主

如果妇女在怀孕前和怀孕期间减少毒素并遵循适当的营养,则可以大大降低其子女妊娠结局不良和慢性疾病的发生率。目前,研究怀孕及其与儿童慢性健康状况联系的科学家正在进行范式转变,这是“孕前到婴儿期”(P2i)的愿景。

P2i项目由非营利组织The Forum赞助,旨在监测和测量怀孕前、怀孕中和怀孕后的母亲和孩子,并跟踪参与者产后头五年的进展。

P2i项目,由非营利组织赞助论坛,旨在监测和测量怀孕前、怀孕中和怀孕后的母亲和孩子,并跟踪参与者产后前五年的进展。P2i计划将确定孕前母子对的环境暴露,并通过产前护理、营养和选择健康的生活方式减少环境因素的暴露来减轻这些暴露。

“在过去的50年里,我们看到怀孕期间的孕产妇死亡率急剧上升。所以,我们开始研究是什么导致了这一切,从5%到38%,”David Humphrey先生说。她是美国自闭症协会和自闭症研究所的执行副主席和董事会成员。“我们可以将其归因于基因,这可能是罪魁祸首。但随着人口增长的速度,已经不存在所谓的遗传流行病了。基因需要很长时间来改变条件。”

这些测量可以做出更准确的评估,并帮助准妈妈通过适当的营养来加强健康状况,避免负面的环境因素,并减轻身体负担。

这些测量可以做出更准确的评估,并帮助准妈妈通过适当的营养来加强健康状况,避免负面的环境因素,并减轻身体负担。了解环境、饮食和生活方式等暴露如何与我们独特的遗传学、生理学和表观遗传学相互作用,从而影响健康,是暴露体如何被阐明的。

技术的应用

新兴的暴露学技术可用于确定和量化母亲和婴儿从孕前到婴儿期的暴露。生物样品(血浆或血清)可以在检测实验室通过高分辨率质谱(MS)耦合超高效液相色谱(UPLC)或气相色谱(GC)系统进行分析。通过多变量统计确定暴露群体的代谢特征,并进行适当的校正,然后识别鉴别代谢物和生物途径。一旦确定,这些代谢物可以使用已知生物标记物数据库或真实的参考标准进行验证。

暴露体学和遗传学的结合将为更好地了解儿童慢性疾病提供一条途径。使科学家能够研究遗传学与环境毒素影响的相互作用,将为研究疾病的起源开辟一条道路,并有可能采取措施防止疾病的发展。

欲了解更多信息,请查看这张信息图:孕前婴儿(P2i)计划

访问亚博yabo77vipAgilent.com发现和了解更多关于完整的集成生物学解决方案,科学家可以应用来解开暴露体。

了解更多信息:


安东尼Macherone

Anthony Macherone博士,他是安捷伦科技公司的战略技术科学家,与索尼娅·达格尼诺(Sonia Dagn亚博yabo77vipino)共同编辑“解开暴露体:一个实际的观点”(施普林格国际出版公司,2019)。

大卫·汉弗莱

David Humphrey先生,他是一名律师,也是多家公司的首席执行官。他是西北自闭症基金会、the Forum、ACT Today的国家董事会成员!他是自闭症治疗网络(Autism Treatment Network, ATN)的联合创始人。他还是儿科特殊需求医学学会(MAPS)医师培训小组的联合创始人和主任,美国自闭症协会和自闭症研究所的执行副主席和董事会成员