Integrating Multi-Omics with environmental data for precision health: A novel analytic framework and case study on prenatal mercury induced childhood fatty liver disease
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Precision Health aims to revolutionize disease prevention by leveraging information across multiple omic datasets (multi-omics). However, existing methods generally do not consider personalized environmental risk factors (e.g., environmental pollutants). OBJECTIVE: To develop and apply a precision health framework which combines multiomic integration (including early, intermediate, and late integration, representing sequential stages at which omics layers are combined for modeling) with mediation approaches (including high-dimensional mediation to identify biomarkers, mediation with latent factors to identify pathways, and integrated/quasi-mediation to identify high-risk subpopulations) to identify novel biomarkers of prenatal mercury induced metabolic dysfunction-associated fatty liver disease (MAFLD), elucidate molecular pathways linking prenatal mercury with MAFLD in children, and identify high-risk children based on integrated exposure and multiomics data. METHODS: This prospective cohort study used data from 420 mother-child pairs from the Human Early Life Exposome (HELIX) project. Mercury concentrations were determined in maternal or cord blood from pregnancy. Cytokeratin 18 (CK-18; a MAFLD biomarker) and five omics layers (DNA Methylation, gene transcription, microRNA, proteins, and metabolites) were measured in blood in childhood (age 6-10 years). RESULTS: Each standard deviation increase in prenatal mercury was associated with a 0.11 [95% confidence interval: 0.02-0.21] standard deviation increase in CK-18. High dimensional mediation analysis identified 10 biomarkers linking prenatal mercury and CK-18, including six CpG sites and four transcripts. Mediation with latent factors identified molecular pathways linking mercury and MAFLD, including altered cytokine signaling and hepatic stellate cell activation. Integrated/quasi-mediation identified high risk subgroups of children based on unique combinations of exposure levels, omics profiles (driven by epigenetic markers), and MAFLD. CONCLUSIONS: Prenatal mercury exposure is associated with elevated liver enzymes in childhood, likely through alterations in DNA methylation and gene expression. Our analytic framework can be applied across many different fields and serve as a resource to help guide future precision health investigations.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».