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[研究]國際現(xiàn)代營養(yǎng)學(xué)研究方法 [R]IT Nutrition Research Methods
黍勻營養(yǎng)機(jī)構(gòu)匯編 一、營養(yǎng)流行病學(xué)的定義及應(yīng)用 1.定義：營養(yǎng)流行病學(xué)(nutritional epidemiology)是應(yīng)用流行病學(xué)的方法研究人群營養(yǎng)以及營養(yǎng)與健康及疾病關(guān)系的科學(xué)。 2.研究目的：確定膳食因素在人類與營養(yǎng)有關(guān)疾病中的作用，特別是在慢性疾病中的重要作用，在一般因果關(guān)系建立之后，將流行病學(xué)的發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)變成面向大眾的膳食建議來預(yù)防疾病，降低慢性疾病發(fā)生的危險和預(yù)防營養(yǎng)不良。 3.應(yīng)用 ⑴人群營養(yǎng)狀況營養(yǎng)調(diào)查以及各類人群的營養(yǎng)調(diào)查，了解人群的營養(yǎng)現(xiàn)狀及營養(yǎng)變化趨勢。 ⑵制定膳食指南中，許多建議都是建立在營養(yǎng)流行病學(xué)的基礎(chǔ)之上，如中國居民膳食指南中的第二條：多吃蔬菜、水果和薯類，其根據(jù)是大量流行病學(xué)的研究結(jié)果，含豐富蔬菜、水果和薯類的膳食，對保護(hù)心血管健康、增強(qiáng)抗病能力、減少發(fā)生干眼病的危險及預(yù)防某些癌癥等方面起著十分重要的作用。 ⑶研究營養(yǎng)與疾病的關(guān)系 ①確定與營養(yǎng)有關(guān)疾病的病因：如早期應(yīng)用流行病學(xué)的基本方法，在18世紀(jì)中葉觀察到新鮮水果和蔬菜對壞血病(scurvy)的治療作用，并最終發(fā)現(xiàn)維生素C缺乏是導(dǎo)致壞血病的原因。 ②研究與營養(yǎng)有關(guān)疾病的分布情況：通過研究分布上的差異如居民的飲食特點、飲食習(xí)慣、特殊嗜好、膳食組成等，為與營養(yǎng)有關(guān)疾病的預(yù)防措施提供依據(jù)。 ③研究營養(yǎng)在慢性疾病中的作用：大量的流行病學(xué)研究結(jié)果顯示大約80％～90％癌癥由環(huán)境因素引起，其中約35％與膳食因素有關(guān)，合理的膳食有可能使人類癌癥減少1／3。 ⑷人群營養(yǎng)的干預(yù)研究及對人群健康狀況影響的評價：對人群進(jìn)行營養(yǎng)干預(yù)改善人群的營養(yǎng)狀況和健康狀況，預(yù)防疾病的發(fā)生，如目前我國開展的食鹽加碘，目的是改善人群碘的營養(yǎng)狀況，預(yù)防碘缺乏病。
二、設(shè)計調(diào)查表 調(diào)查表又稱問卷(questionnaire)，是流行病學(xué)研究的主要工具，是調(diào)查中用于收集資料的一種工具，其設(shè)計好壞，將直接影響所收集資料的有效性及可信度，從而影響調(diào)查的質(zhì)量。調(diào)查表沒有固定的格式，內(nèi)容的繁簡、提問和回答的方式應(yīng)服從于調(diào)查目的，并適應(yīng)整理和分析資料的要求。現(xiàn)在普遍采用的調(diào)查表格式是把擬收集的數(shù)據(jù)項目用恰當(dāng)?shù)拇朐~構(gòu)成一系列的問題和表格。
三、膳食暴露的測量 營養(yǎng)流行病學(xué)中最主要的暴露是膳食攝入。膳食是一種綜合性的暴露。并且暴露的性質(zhì)隨時間而改變。 1.24小時食物回顧法：24小時食物回顧法(24-hour recall)此種調(diào)查方法要求每個調(diào)查對象回顧和描述過去24小時內(nèi)吃的所有食物(包括飲料)的種類和數(shù)量。 2.食物記錄法：食物記錄法也稱作食物日記(food diary，food record)是由調(diào)查對象或代理人(例如，母親為孩子做記錄)在一定時期內(nèi)完成，一般為l～7天。通過家庭對食物量稱重或估計來獲得日前的食物攝入情況，食物在食用前先經(jīng)過稱重，然后將進(jìn)食后剩余部分稱重后加以扣除。在家庭外所吃的食物也按通常家用量計算，并入記錄中。 3.食物頻率問卷調(diào)查：食物頻率問卷調(diào)查法(food frequency questionnaire)是目前營養(yǎng)流行病學(xué)研究中最常用的膳食攝入量測量方法，它包括定性和定量兩種方法。定性食物頻率調(diào)查法是指被調(diào)查者提供每種食物在特定時期內(nèi)(例如，過去一個月或一年)所吃的次數(shù)；定量食物頻率調(diào)查法是指被調(diào)查者提供每種食物在特定時期內(nèi)(例如，過去一個月或一年)所吃的次數(shù)，同時提供每次所吃食物的數(shù)量。同時，要注意抽樣的問題、誤差及其控制。生物化學(xué)指標(biāo)在營養(yǎng)流行病學(xué)中的應(yīng)用。
三、描述性研究 描述性研究通過描述疾病或健康狀況的三間分布情況，找出某些因素與疾病或健康狀況間的關(guān)系，提供病因線索。 分為橫斷面研究和生態(tài)研究。 橫斷面研究(cross-sectional study)又稱現(xiàn)況調(diào)查(prevalence survey)：研究特定時點或期間和特定范圍內(nèi)人群中的有關(guān)變量(因素)與疾病或健康狀況的關(guān)系。 研究類型： 普查（Census）：調(diào)查特定時點或時期、特定范圍內(nèi)的全部人群(總體)。 抽樣調(diào)查（Sampling survey）：隨機(jī)抽樣，調(diào)查特定時點、特定范圍人群的一個代表性樣本，以樣本統(tǒng)計量估計總體參數(shù)所在范圍。 生態(tài)研究(ecological study)又稱相關(guān)性研究(correlational study)，是描述性研究的一種，在群體的水平上研究某種因素與疾病的關(guān)系，以群體為觀察和分析單位，描述不同人群中某因素的暴露狀況與疾病的頻率，分析該暴露因素與疾病的關(guān)系。
四、分析性研究 暴露(exposure)：指接觸過某種物質(zhì)、具備某種特征或處于某種狀態(tài)。 隊列(cohort)：有共同經(jīng)歷或有共同暴露特征的一群人。 分為固定隊列和動態(tài)隊列。 危險因素（risk factor）：泛指能引起某特定不良結(jié)局（outcome），或使其發(fā)生的概率增加的因子，包括個人行為、生活方式、環(huán)境和遺傳等多方面的因素。
圖1
圖2
根據(jù)研究對象是否暴露于某研究因素或其不同水平將研究對象分成暴露組（E）與非暴露組（＆#274;）。隨訪一定時間，比較兩組之間所研究結(jié)局(outcome)發(fā)生率的差異，以分析暴露因素與研究結(jié)局之間的關(guān)系。
圖3
研究類型： 前瞻性隊列研究(prospective cohort study) 歷史性隊列研究(historical cohort study） 雙向性隊列研究(ambispective cohort study)
圖4
圖5
五、流行病學(xué)實驗研究 實驗流行病學(xué)研究：以人群為研究對象的實驗研究。 又稱：流行病學(xué)實驗（epidemiologic experiment），干預(yù)研究（intervention study ）。 觀察（observation)：對自然現(xiàn)象或過程的“袖手旁觀”。 實驗(experiment) ：對研究對象有所“介入”或“安排”，并觀察其效應(yīng)的研究。 觀察性流行病學(xué)：自然條件下人群中事件分布規(guī)律和決定因素。 實驗性流行病學(xué)：人為條件下人群中事件分布規(guī)律和決定因素。
圖6 主要類型 臨床試驗（clinical trials) based-patients 現(xiàn)場實驗(field trials) based-population 社區(qū)實驗(community trials) based-community 第二節(jié) 實驗營養(yǎng)研究 一、動物實驗 1.實驗動物的選擇 選擇原則： ①相似性：盡可能選擇在組織結(jié)構(gòu)、生理功能、代謝方面與人接近的動物做實驗。②選用標(biāo)準(zhǔn)化實驗動物。③選用解剖、生理特點符合實驗?zāi)康囊蟮膶嶒瀯游铩＂苓x用動物的某些特殊性。⑤選擇容易獲得和飼養(yǎng)經(jīng)濟(jì)的動物。 營養(yǎng)學(xué)研究中幾種常用動物：小鼠、大鼠、豚鼠、家兔、犬和非人靈長類動物。
01.ICR小鼠
Hauschka用Swiss小鼠群以多產(chǎn)為目標(biāo)，進(jìn)行選育，以后美國癌癥研究所（Institute of Cancer Researcch）分送各國飼養(yǎng)實驗，各國稱為ICR。中國科學(xué)院遺傳研究所在1973年從日本國立腫瘤研究所引進(jìn)，1979中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院分院動物中心引進(jìn)，1978年北京檢定所引進(jìn)，1983年上海計劃生育研究所從瑞士蘇黎世毒理學(xué)研究所引進(jìn)。 ICR/JCL小鼠是進(jìn)行免疫藥物篩選，復(fù)制病理模型較常用的實驗動物。外周血象和骨髓細(xì)胞，具有較好的穩(wěn)定性，是良好的血液學(xué)實驗用動物。已廣泛用于藥理、毒理、腫瘤、放射性、食品、生物制品等的科研、生產(chǎn)和教學(xué)。
02.BALB/c裸鼠
為BALB/c帶nu基因的同源近交系。裸基因是八號染色體上的隱性突變基因。1973年丹麥的C.W.Friis在BALB/c近交系小鼠中發(fā)現(xiàn)自發(fā)性突變的無毛小鼠，該突變小鼠胸腺發(fā)育不良，免疫T細(xì)胞缺失，而培育成了BALB/c-nu。中國藥品檢定所繁殖裸鼠用的鼠種是BALB/C-nu/nu，系1973年從丹麥引入日本中央實驗動物所研究。繼續(xù)培育三年后，交由日本CLEA株式會社進(jìn)行生產(chǎn)。1980年由CLEA引入。雄鼠是無胸腺裸鼠（BALB/C-nu/nu），雌鼠是有胸腺的雜合小鼠（BALB/C-nu/+）。采用BALB/C-nu/+♀與BALB/C-nu/nu♂隨機(jī)交配法進(jìn)行繁殖，已取得較好成果。 廣泛應(yīng)用于腫瘤學(xué)、免疫學(xué)、毒理學(xué)等基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)的研究。
裸鼠
03.DBA/2老鼠
可用于營養(yǎng)與肝癌發(fā)生率關(guān)系的研究，35日齡聽源性癲癇發(fā)作達(dá)100％，對鼠傷寒沙門氏菌C5有抵抗力，對酒精過敏。起源：1909年由C.C.Little培育，為最古老的近交系小鼠。1929-1930年在亞系間進(jìn)行雜交，建立了一些新亞系，包括DBA/1和DBA/2。1959年由JAX引到LAC，然后引到OLAC。我國國家嚙齒類實驗動物種子中心上海分中心于2001年從JAX引進(jìn)該品系。 來源：美國JAX實驗室。 毛色：淡棕色 特征與用途：可用于營養(yǎng)與肝癌發(fā)生率關(guān)系的研究，也可作為許多瘤株的宿主。常用于腫瘤學(xué)、遺傳學(xué)和免疫學(xué)等方面的研究。也可作為許多瘤株的宿主：腺癌（M4823，S663）、皮膚黑色素瘤（S91）、肉瘤（37）、粒細(xì)胞白血病（P1031）、白血病（P1534，L-1210/8-AGB）、淋巴瘤（207，P-238）、淋巴細(xì)胞腫瘤（P-288，P-388）、胸腺瘤等。
DBA/2J
04.SD大鼠
SD大鼠
1925年，美國斯?jié)娎鄹?SPAN lang=EN-US>＆#8226;多雷（Sprague Dawley）農(nóng)場用Wistar大鼠培育而成。生長快，繁育性能好，大多用于安全性試驗及營養(yǎng)與生長發(fā)育有關(guān)的研究。該品系對性激素敏感，對呼吸道疾病有較強(qiáng)的抵抗力。廣泛用于藥理毒理、藥效及GLP實驗。
05.比格犬
比格犬
Beagle品種固定且優(yōu)良，一般無遺傳性神經(jīng)疾患。比雜種犬體溫低0.5C，在實驗中反應(yīng)一致性好。由于該犬性格溫順，容易調(diào)教，遺傳性疾病少，實驗重復(fù)性好，尤其適合藥理、循環(huán)生理、眼科、毒理、外科學(xué)等的研究，被國際醫(yī)學(xué)、生物學(xué)界公認(rèn)為較理想的實驗用犬。
06.豬
豬在生物醫(yī)學(xué)研究中應(yīng)用于:①皮膚燒傷研究②腫瘤學(xué)研究③免疫學(xué)研究④心血管及糖尿病研究⑤畸形學(xué)和產(chǎn)期生物學(xué)等到的研究⑥遺傳性和營養(yǎng)性疾病的研究⑦人類活組織的供體⑧牙科及骨質(zhì)材料的研究⑨外科手術(shù)方面研究⑩其它疾病研究：豬還是老年學(xué)、嬰兒病毒性腹瀉、霉形體關(guān)節(jié)炎、雙白蛋白血病、血友病、十二指腸潰瘍、胰腺炎等到疾病的研究中理想的動物模型。壽命最長達(dá)27年，平均16年。小型豬體型矮小，成年體重30～60kg。染色體數(shù)2n=38。 07.獼猴
獼猴別名黃猴、恒河猴、廣西猴，屬于猴科。獼猴是中國常見的一種猴類，體長43～55厘米，尾長15～24厘米。頭部呈棕色，背上部棕灰或棕黃色，下部橙黃或橙紅色，腹面談灰黃色。鼻孔向下，具頰囔。臀部的胼胝明顯。營半樹棲生活，多棲息在石山峭壁、溪旁溝谷和江河岸邊的密林中或疏林巖山上，群居，分布于西南、華南、華中、華東、華北及西北的部分地區(qū)，獼猴適應(yīng)性強(qiáng)，容易馴養(yǎng)繁殖，生理上與人類較接近，因此是生物學(xué)、心理學(xué)、醫(yī)學(xué)等多種學(xué)科研究工作中比較理想的試驗動物。 2.實驗動物等級和飼養(yǎng)條件 ①實驗動物等級：依據(jù)其所攜帶微生物和寄生蟲的多少程度來劃分的。普通級(conventional animal, CV)應(yīng)不攜帶人獸共患病原和動物烈性傳染病；清潔級動物(clean animal, CL)除排除普通級動物應(yīng)排除的病原外，不攜帶對動物危害大和對科學(xué)實驗干擾大的病原；無特定病原體動物(specific pathogen free animal, SPF)除排除清潔級動物應(yīng)排除的病原外，不攜帶主要潛在感染或條件致病和對科學(xué)實驗干擾大的病原；無菌動物(germ free animal, GF)不攜帶可檢出的一切生物體。 ②實驗動物飼養(yǎng)條件 環(huán)境條件：普通環(huán)境、屏障環(huán)境和隔離環(huán)境。 環(huán)境條件指標(biāo)?；\具、墊料、飲水和運(yùn)輸。 3.實驗動物營養(yǎng)與飼料 實驗動物營養(yǎng)需要量和動物飼料配方。 4.動物實驗設(shè)計的原則和方法 對照：空白對照、實驗對照、陽性對照。一致性；重復(fù)性；隨機(jī)性；客觀性。 二、營養(yǎng)缺乏病動物模型 動物飼料、動物的選擇、飼養(yǎng)環(huán)境和觀察指標(biāo)。 三、基因敲除動物模型 基因敲除(gene knock out, 也稱基因剔除)，指對一個結(jié)構(gòu)已知但功能未知的基因，從分子水平上設(shè)計實驗，應(yīng)用基因打靶(gene targeting)技術(shù)，將該基因完全去除，修飾或用其他序列相似基因取代，然后從整體觀察實驗動物，推測相應(yīng)基因的功能。
第三節(jié) 營養(yǎng)狀況的評價 通過體格檢測和生物化學(xué)分析，確定營養(yǎng)素的營養(yǎng)狀態(tài)，進(jìn)行評價。 第四節(jié) 營養(yǎng)相關(guān)功能研究 包括：體外發(fā)育實驗-全胚胎培養(yǎng)、生長發(fā)育實驗、學(xué)習(xí)記憶行為實驗、免疫功能實驗、抗氧化功能實驗、延緩衰老實驗、緩解體力疲勞實驗、改善女性更年期內(nèi)分泌實驗、糖尿病動物模型與降血糖實驗、高血脂和動脈粥樣硬化動物模型、 肥胖的研究方法、高血壓動物模型與降血壓實驗、改善營養(yǎng)性貧血實驗、骨質(zhì)疏松實驗、痛風(fēng)的研究方法、調(diào)節(jié)胃腸道功能實驗和預(yù)防化學(xué)性肝損傷實驗。
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