大数据时代个性化健康预测
本周Nature新闻与观点中评述了Zeevi等人在Cell中报导的一项研究:一个人的血糖浓度如何受特定的食物影响的复杂问题。根据他们肠道中的微生物和其他方面的生理状况,提出了一种可以提供个性化的食物建议的预测模型。
肥胖和Ⅱ型糖尿病正在让发达国家忧愁。一个人的餐后血糖反应(PPGR),是Ⅱ型糖尿病风险的预测。上升得越高,风险越大。因为这个环节,具体指示了一个人是如何能保持血糖控制的。Zeevi等人给800个人安装了皮下探针,超过一周每五分钟测量他们的血糖水平的过程。除了5107组提供标准化的膳食之外,参与者吃了他们的典型食谱和做了详细的膳食记录。研究包含了52005餐的内容,然后分析了150万多个的葡萄糖测量。
数据显示了对于相同(标准化)的伙食和自我报告的相似饮食的PPGRS重要人际变化和差异。此外,不同的食物引起最高PPGRS差异要比不同的个体之间差异大:香蕉有比饼干对一个人更大的作用,但换另外一个人却是相反的。这些发现可以解释为什么控制PPGR的标准饮食干预不能均匀有效地作用于整个人群。
为了找到高度个人化的血糖对食品反应的意义,作者转向针对每一个人收集大量的数据。包括生理特征的分析,如身体质量指数;如胆固醇水平等血液标志物;从调查问卷收集的行为数据,例如活动水平和睡眠习惯;参与者肠道菌群分布,包括菌群物种组成和相关基因组序列。数据立即显示一个人的PPGRS和已知Ⅱ型糖尿病风险相关的因素,如身体质量指数和血压。然而,其他的医学特征不那么明显的方面也与PPGRS相关,包括特定的类群存在的微生物,如大肠杆菌,特别是那些参与趋化运动细菌的基因。
然后,作者使用了一个“决策树”的机器学习方法来创建一个算法,整合所有的这些元数据。这种方法在800人的交叉验证中被证明PPGRS是可以预测的,用其他799名参与者的数据生成算法也意味着可以预测一个人的PPGRS。该算法还预测了一个100人的不参与训练算法的独立数据的PPGRS。
作者发现在元数据中和一个人的PPGRS相关的几个特点。正如预期的那样,增加碳水化合物的消耗是增加的PPGR紧密联系在一起的。增加膳食纤维的存在会在消化后不久的增加PPGR,但在接下来的24小时内降低PPGR。预测PPGRS也有几个特点:不涉及餐饮消耗,包括睡眠、微生物的生理活性和方面。
总的来说,这种方法比目前的金标准能更准确的预测血糖反应,它是基于每餐碳水化合物的含量。在最后的测试,作者招募了26个新的参与者,给予量身定制的膳食建议,每个参与者既使用他们的算法也由专家解读这些人特定膳食的PPGRS。建议由该模型的基础上改进的PPGRS和由专家建议血糖水平的稳定性而提出。
虽然先前已在几个方面:从肥胖到自闭症,对肠道菌群与疾病的关系展开研究,这样相关性的机制大多未知。Zeevi和他同事的方法很大的一个优势是,这种机制不需要知道它的工作原理。然而,这项研究提供了一个路线图,用于产生和测试机制的假设。例如,Akkermansiamuciniphila菌,降解肠道的糖蛋白粘蛋白,这与作者发现的更高的PPGRS相关,有助于血糖的反应。如果是这样,进一步研究是怎样作用的。作者在人体大数据集和机器学习方法对适用和相关人的机理研究提供了一个良好的起点。
在现在这个时间,大多数微生物的研究者们不打算模仿天气预报,预测一个人对于饮食或药物对他们的肠道菌群作用的反应。然而,当结合机器学习算法,采用了额外的生物学指标,这样的预测似乎更不令人畏惧。机器学习方法除了在PPGRS的应用,如治疗自身免疫性疾病、心血管疾病和癌症,可能会跟着更迅速地发展。在“大数据”科学的时代,我们可以分析大量的参数。多维数据的最具预测性的方面的能力将是非常强大的。
虽然以前的研究如何个别菌群谱系的复杂性可以告知个性化医疗是艰难的,但该研究对一个乐观的预测提供了依据。
数据分析咨询请扫描二维码
若不方便扫码,搜微信号:CDAshujufenxi
在当今数字化时代,数据分析师的重要性与日俱增。但许多人在踏上这条职业道路时,往往充满疑惑: 如何成为一名数据分析师?成为 ...
2025-04-02最近我发现一个绝招,用DeepSeek AI处理Excel数据简直太爽了!处理速度嘎嘎快! 平常一整天的表格处理工作,现在只要三步就能搞 ...
2025-04-01你是否被统计学复杂的理论和晦涩的公式劝退过?别担心,“山有木兮:统计学极简入门(Python)” 将为你一一化解这些难题。课程 ...
2025-03-31在电商、零售、甚至内容付费业务中,你真的了解你的客户吗? 有些客户下了一两次单就消失了,有些人每个月都回购,有些人曾经是 ...
2025-03-31在数字化浪潮中,数据驱动决策已成为企业发展的核心竞争力,数据分析人才的需求持续飙升。世界经济论坛发布的《未来就业报告》, ...
2025-03-28你有没有遇到过这样的情况?流量进来了,转化率却不高,辛辛苦苦拉来的用户,最后大部分都悄无声息地离开了,这时候漏斗分析就非 ...
2025-03-27TensorFlow Datasets(TFDS)是一个用于下载、管理和预处理机器学习数据集的库。它提供了易于使用的API,允许用户从现有集合中 ...
2025-03-26"不谋全局者,不足谋一域。"在数据驱动的商业时代,战略级数据分析能力已成为职场核心竞争力。《CDA二级教材:商业策略数据分析 ...
2025-03-26当你在某宝刷到【猜你喜欢】时,当抖音精准推来你的梦中情猫时,当美团外卖弹窗刚好是你想吃的火锅店…… 恭喜你,你正在被用户 ...
2025-03-26当面试官问起随机森林时,他到底在考察什么? ""请解释随机森林的原理""——这是数据分析岗位面试中的经典问题。但你可能不知道 ...
2025-03-25在数字化浪潮席卷的当下,数据俨然成为企业的命脉,贯穿于业务运作的各个环节。从线上到线下,从平台的交易数据,到门店的运营 ...
2025-03-25在互联网和移动应用领域,DAU(日活跃用户数)是一个耳熟能详的指标。无论是产品经理、运营,还是数据分析师,DAU都是衡量产品 ...
2025-03-24ABtest做的好,产品优化效果差不了!可见ABtest在评估优化策略的效果方面地位还是很高的,那么如何在业务中应用ABtest? 结合企业 ...
2025-03-21在企业数据分析中,指标体系是至关重要的工具。不仅帮助企业统一数据标准、提升数据质量,还能为业务决策提供有力支持。本文将围 ...
2025-03-20解锁数据分析师高薪密码,CDA 脱产就业班助你逆袭! 在数字化浪潮中,数据驱动决策已成为企业发展的核心竞争力,数据分析人才的 ...
2025-03-19在 MySQL 数据库中,查询一张表但是不包含某个字段可以通过以下两种方法实现:使用 SELECT 子句以明确指定想要的字段,或者使 ...
2025-03-17在当今数字化时代,数据成为企业发展的关键驱动力,而用户画像作为数据分析的重要成果,改变了企业理解用户、开展业务的方式。无 ...
2025-03-172025年是智能体(AI Agent)的元年,大模型和智能体的发展比较迅猛。感觉年初的deepseek刚火没多久,这几天Manus又成为媒体头条 ...
2025-03-14以下的文章内容来源于柯家媛老师的专栏,如果您想阅读专栏《小白必备的数据思维课》,点击下方链接 https://edu.cda.cn/goods/sh ...
2025-03-13以下的文章内容来源于刘静老师的专栏,如果您想阅读专栏《10大业务分析模型突破业务瓶颈》,点击下方链接 https://edu.cda.cn/go ...
2025-03-12