什么启发了你的项目？
我的研究聚焦于饮食在慢性疾病中的作用，特别是神经退行性疾病、代谢疾病和大脑老化。认知障碍和痴呆症是维持老年人生活质量以及健康和护理需求的主要问题。我们尚未完全了解如何在轻度认知障碍发展为更严重的健康问题之前进行干预。近年来，我开始将传统流行病学方法与分子分析、多组学和神经影像学技术相结合。这是一个相对较新的研究领域，它为探索生活方式和饮食如何促进健康老龄化打开了大门。通过我们多学科的全球肠道健康资助（GGGH）项目，我们希望为饮食如何影响神经退行性疾病，以及我们的肠道微生物组如何调节这一过程提供新的见解。
你将使用什么数据？
我们将使用来自意大利北部伦巴第地区65岁及以上800多名参与者的NutBrain研究的子集数据。我们收集了有关饮食和神经心理学状态的信息。对于近三分之一的参与者，我们收集了血液和粪便样本。在这个255人的亚组中，我们将在GGGH研究期间进行新的实验评估，包括肠道代谢组学和宏基因组学。此外，我们将不仅使用传统的问卷和食物日记分析饮食，还使用血液和粪便样本中的饮食代谢物进行客观测量。当我们进食时，肠道微生物群帮助我们消化食物，提取营养物质并产生身体可用作燃料的代谢物。我们将使用营养代谢组学和条形码分析方法测量这些代谢物以及源自食物的DNA。我们将获得有关哪些食物和营养素在肠脑轴中发挥特定作用的新信息，并确定影响认知功能的饮食标志物。饮食是一种非常复杂的暴露因素，能够准确测量我们体内饮食代谢物的能力是一种突破性的进展。
这将如何解析复杂的饮食交互作用？
监测饮食比例如监测吸烟要复杂得多。传统的饮食研究方法涉及完成包含100多种食品项目的问卷，人们需要记住。例如，过去一年你吃过多少次番茄意大利面？你加了奶酪吗？份量是多少？这些问题和日记条目对于可能难以记住最近一餐或零食的人来说更加困难。测量一个人的实际饮食非常困难。我们不是只吃单一营养素；相反，我们吃的是相互作用的营养素。在本项目中，我们将通过将传统评估方法与血液和粪便样本中发现的饮食相关代谢物的客观测量相结合，尝试解开这种复杂性。我们将使用来自900多种食物的经过验证的代谢物库来注释这个数据库。这将有助于消除回忆每个人所消费食物的偏差，并提供参与者饮食习惯的清晰快照。我们还旨在识别影响肠腔通透性——肠道屏障的代谢物。我们已经知道，某些饮食模式与屏障通透性增加相关。当毒素和病原体通过肠道屏障时，系统性炎症增加，慢性疾病的风险也增加。我们将测量三个特定的肠道屏障通透性生物标志物，并检查不同食物、肠道屏障完整性和大脑健康之间的关系。最后，肠道宏基因组学和代谢组学将表征微生物群，并更好地理解负责代谢物产生的功能途径。
你将使用什么数据探索技术？
这项研究将生成需要全面、稳健分析的大型多组学数据集。我们的团队包括流行病学家、生物信息学家、生物统计学家、临床医生和生物学家。我们将从简单的相关性分析开始，看看我们能得到什么初步见解。然后，我们将应用包括数据降维和回归模型在内的统计技术来确定更具体的关联。我们将探索特定食物与神经认知结果之间的联系。我们还希望使用机器学习来预测结果——例如，如果一个人经常吃某种食物，他们可能有更高的概率患上某种特定疾病。我们已经有关于参与者大脑的详细MRI数据，包括脑容量和白质与灰质体积等结构测量。我们还有关于神经激活等功能测量的MRI数据。我们将检查饮食是否在改变大脑的某些方面发挥作用，并确定这些关联的潜在机制。
有哪些外部因素可能影响你的结果？
我们不能控制所有因素。但我们将调整模型以考虑所有可能影响关联的变量（例如药物使用）。我们的参与者在临床和生活方式方面都得到了很好的表征。我们将考虑社会人口统计学和性别。男性和女性有不同的饮食习惯，即使食用相同的食物，他们也可能在肠道微生物群组成和大脑反应方面存在差异。另一个挑战是整合所有这些变量以创建一个可行的元数据库进行分析。然而，该项目不是漫无目的的探索；我们有明确的假设将指导我们。
这项研究有哪些潜在的实际应用？
我们希望为认知结果和老年人整体健康确定新的饮食生物标志物。我们的结果可以为针对特定人群的老龄化特定营养干预研究提供信息。我们希望为食品和补充剂行业提供有趣的结果以采取行动，可能在开发新型靶向补充剂和功能性食品方面。从流行病学的角度来看，我希望在进一步的纵向研究后，我们能够就老年人的营养指南向政策制定者和卫生官员提供建议。
传记
Federica Prinelli是意大利国家研究委员会生物医学技术研究所（ITB-CNR）的高级营养流行病学家和研究小组负责人。她接受过人类营养、生理学和流行病学培训，在瑞典卡罗林斯卡学院完成了为期一年的博士后研究，并曾担任意大利IRCCS Mondino基金会的主要研究者。自2008年加入ITB-CNR以来，她一直研究临床、生物和行为因素如何塑造复杂疾病的发展，重点关注神经退行性疾病、代谢和呼吸系统疾病以及长寿。她的研究整合了基于人群的队列、神经影像学、多组学技术和临床表型分析，以阐明饮食、肠道微生物群、代谢和大脑健康之间的机制联系。
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