廣東
近日，南京農業大學汪鵬教授團隊在期刊The Innovation發表題為Gene-diet interaction amplifies toxic cadmium and lead burdens in Asian populations的研究論文。該研究整合全球人群膳食與生物監測數據、美國國家健康與營養調查（NHANES）數據、多人群轉錄組數據以及動物實驗結果，系統揭示了亞洲人群體內鎘、鉛負擔偏高的現象及其形成機制，提出這種差異與“基因-膳食”互作密切相關，為亞洲人群膳食鎘風險評估及相關標準修訂提供了新的科學依據。
鎘是第一類致癌物。對于非吸煙人群而言，膳食攝入是鎘暴露的主要來源，其中谷物是重要來源。鎘進入人體后主要在腎臟等器官蓄積，且生物半衰期長，尿液中的鎘濃度可較好反映人體長期累積負荷。研究團隊首先對全球一般人群膳食鎘攝入和尿鎘水平進行了系統分析，結果發現，亞洲人群膳食鎘攝入總體約為歐美人群的2倍，而尿鎘水平約為歐美人群的4倍。為進一步排除不同國家環境背景帶來的影響，研究團隊又分析了美國NHANES數據，發現與其他種族相比，亞裔美國人的尿鎘和血鎘水平均更高，同時其血鉛水平也處于最高水平。上述結果表明，在相近膳食鎘暴露條件下，亞洲人群具有更高的鎘、鉛體內負擔，這種差異可能與人群生物學特征及營養因素有關。
圖1. 全球不同地區人群膳食鎘攝入量（a）和尿液鎘含量（b）
圍繞這一現象，研究團隊進一步分析了不同人群的轉錄組數據，發現東亞人群體內與鎘吸收密切相關的轉運蛋白基因SLC11A2（DMT1）具有更高表達活性。DMT1不僅參與鐵、鋅、錳等二價金屬元素的吸收，也可轉運鎘和鉛。進一步的小鼠實驗發現，這種高表達與膳食主糧結構密切相關：以大米為主的膳食相比小麥和土豆，鐵、鋅等微量元素含量更低，會誘導腸道對這些微量元素的吸收系統上調表達，而這一系統同時也會增強對鎘和鉛的轉運。這一發現不僅解釋了亞洲人群在相近膳食鎘暴露條件下為何更易積累鎘，也為亞洲人群體內鉛水平偏高提供了機制解釋。
圖2. 美國NHANES數據顯示亞裔人群具有更高尿鎘水平（a），不同人群轉錄組分析顯示SLC11A2基因在東亞人群中具有更高表達活性（b）
該研究表明，鎘和鉛暴露不僅是環境污染問題，也具有明顯的環境正義內涵。研究結果提示，現有面向一般人群制定的膳食鎘限量標準，可能需要結合亞洲人群的膳食結構和生物學特征作進一步精準評估與修訂。同時，從膳食結構優化、主糧營養元素強化等方面開展干預，對于降低易感人群鎘、鉛暴露風險具有重要意義。
南京農業大學顧毅博士和翟志強博士為論文共同第一作者，汪鵬教授為論文通訊作者。
論文鏈接：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2666675826001840
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