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Establishment of dietary optimization model for risk prediction and prevention related to fetal growth using artificial intelligence

利用人工智能建立胎儿生长相关风险预测和预防的膳食优化模型

基本信息

批准号：
22KJ3110
负责人：
大久保公美
金额：
$ 2.83万
依托单位：
National Institute for Environmental Studies
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ3110/
关键词：
食事の質胎児成長重金属 Birth cohort DOHaD

项目摘要

生涯にわたる疾患の原因は、胎児期・幼少期の環境に由来する。胎内の発育環境を知る指標である出生体重が低い（2500g未満）児の割合が極めて高い日本の現状を考えると、胎児成長に影響を及ぼす環境要因の同定とリスク低減のための方法を模索することが喫緊の課題である。そこで本研究は、①複数の環境要因の同時多角的な影響を評価するために、エクスポゾーム(人が生涯において受ける環境要因の総体:生涯曝露)の概念に基づいた解析手法を確立し、胎児成長に影響を及ぼす食事要因および内的・外的環境要因を明らかにすること、②人工知能 (AI)を活用して、現在の食習慣・生活環境などの情報から胎児成長に係わるリスクの予測と予防のための食事最適化モデルを構築することを目的とする。研究初年度は、目的①の一環として、胎児成長に及ぼす食事要因および環境要因の解明を目的に、環境省事業「子どもの健康と環境に関する全国調査（エコチル調査）」の約72,000組の母子を対象に、食事バランスガイド（2005年農林水産省・厚生労働省により策定）で示されている目安範囲の下限値をもとに、妊娠前からの母親の食事全体の質（栄養バランスのとれた健康的な食事の度合い）を評価し、食事の質が母体の血中重金属濃度や胎児成長に及ぼす重金属への影響に対する交互作用を調べた。その結果、妊娠前の食事の質が高いと鉛やカドミウムの血中濃度が低く、水銀濃度が高くなる傾向が見られた。また、母親の食事の質が高いと低出生体重児が生まれるリスクが有意に低く、特に鉛曝露による低出生体重リスクが低くなる傾向がみられた。本研究により、妊娠前からの質の高い食事は、一部の重金属の曝露を抑えるとともに、胎児期の鉛曝露による低出生体重リスクを低減させる可能性が示された。

The causes of life problems include fetal and juvenile environmental factors. The index of fetal development environment is low birth weight (2500g), high Therefore, this research aims to: (1) evaluate the simultaneous and multi-faceted effects of multiple environmental factors, establish a basic analytical method based on the concept of the "continuum"(a comprehensive set of environmental factors that a person experiences throughout his life: career exposure), and make clear the impact of fetal growth on food factors as well as internal and external environmental factors; and (2) make full use of artificial intelligence (AI) to optimize food consumption through the prediction and prevention of fetal growth based on current food habits, living environment, and information on fetal growth. In the initial year of the study, approximately 72,000 mother-child pairs were selected from the National Survey on Child Health and Environmental Relations conducted by the Ministry of the Environment for the purpose of understanding the main causes of fetal development and food intake.(Ministry of Agriculture, Forestry and Fisheries, Ministry of Health and Welfare, 2005) shows that the lower limit of eye safety, the overall quality of maternal food before pregnancy (the combination of maternal nutrition and healthy food), the interaction of food quality with maternal blood heavy metal concentrations and fetal growth, and the effects of heavy metals on fetal growth are regulated. As a result, the quality of food before pregnancy tends to be high and the blood concentration of lead tends to be low and the mercury concentration tends to be high. The quality of the mother's diet is high, the birth weight is low, the lead exposure is low, the birth weight is low. This study shows the possibility of a decrease in the quality of pre-pregnancy food, some heavy metal exposures, and fetal lead exposures.