二氧化钛（TiO，俗称钛白粉，食品添加剂编号为E）作为增白剂或着色剂被广泛应用在面粉，糖果，乳制品等多种食品中。TiO（E）的平均颗粒粒径为11纳米，其中40%的颗粒小于纳米，属于纳米颗粒（nanoparticles，NPs）。纳米级别的小尺寸使纳米材料具有不同于普通材料的特殊物理化学性质，以及更强的生物活性。由于TiO（NPs）的存在，TiO（E）的安全性饱受争议。有些细胞和动物实验表明TiO（NPs）会产生不利于健康的作用，比如氧化应激，炎症，以及对肝脏，肾脏和脾脏的损伤。近期，人体实验在型糖尿病人的胰腺发现了TiO（NPs），相反，没有在非糖尿病人的胰腺发现TiO（NPs）。然而部分动物实验研究称TiO（NPs）不会在组织器官累积且没有明显*性。然而，法国环保部和经济部近期宣布从00年1月1日起禁止在食品中添加TiO（E）。但是，TiO（E）仍作为合法的食品添加剂应用于全球的其他国家，包括中国和美国。美国马萨诸塞州大学阿默斯特分校的肖航教授和曹晓琼博士利用肥胖与非肥胖小鼠模型，深入研究了食用TiO（E）和33nm的TiO（NPs）（E中存在的最小粒径）对小鼠整体健康，肠道菌群，肠道炎症，以及肝脏和肠道粘膜蛋白质组的影响。
超重和肥胖在全球呈急剧上升的趋势，是糖尿病、心血管疾病和癌症等多种慢性病的主要风险因素。肥胖会诱发慢性炎症，可能导致肥胖人群对环境中的有害物质更加易感。为了全面地认识食品中TiO对健康的影响，该研究利用了低脂饮食的非肥胖小鼠和高脂饮食的肥胖小鼠模型。
在人体肠道系统中共生着数量庞大、结构复杂且功能多样的微生物群落。这个微生物系统又称肠道菌群，与人体健康关系极为密切。肠道菌群的失衡与多种疾病相关联，包括炎症性肠病，肥胖，糖尿病等。因此，该研究着重