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种族差异与共病网络:阿拉巴马州母婴健康结局的多维分析
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年04月30日 来源:Journal of Racial and Ethnic Health Disparities 3.2
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为解决美国母婴健康领域长期存在的种族差异问题,Auburn大学研究团队通过构建多病网络模型,分析了443,902例阿拉巴马州孕产妇数据。研究采用Salton Cosine Index量化疾病关联,结合随机森林和逻辑回归方法,首次揭示黑人、亚裔和原住民群体较白人存在更复杂的共病网络结构,其中妊娠高血压和子痫对不同种族低出生体重(LBW)的影响存在显著差异。该成果发表于《Journal of Racial and Ethnic Health Disparities》,为制定精准化干预策略提供了循证依据。
母婴健康领域长期存在令人担忧的种族差异现象。美国疾控中心数据显示,黑人孕产妇死亡率是白人的2.6倍,这种不平等在出生体重等关键指标上同样显著。尽管慢性疾病如高血压、糖尿病对妊娠结局的影响已被广泛认知,但不同种族群体中多种疾病相互作用的复杂模式及其对低出生体重(LBW)的影响机制仍属研究空白。传统流行病学方法难以捕捉疾病间的非线性关联,而结构性种族主义、医疗资源分配不均等社会决定因素更增加了问题复杂性。
为破解这一难题,Auburn大学工业与系统工程系的Yasin Fatemi、Haneen Ali等研究者开展了一项开创性研究。团队获取了阿拉巴马州公共卫生部2014-2021年457,619例分娩记录,经严格筛选后纳入443,902例,涵盖白人(66.2%)、黑人(31.7%)、亚裔(1.7%)和美洲原住民(0.3%)四大群体。研究创新性地采用网络分析方法,构建了基于Salton Cosine Index(SCI)的多病关联网络,结合机器学习技术揭示了种族、共病模式与出生体重的三重交互关系。
关键技术方法包括:1) 基于ADPH数据库构建包含13种妊娠相关疾病的共病网络;2) 使用SCI(替代传统Pearson相关系数)量化疾病关联强度,阈值设定为0.0135;3) 应用Louvain算法进行社区检测;4) 采用随机森林和逻辑回归分析种族-疾病交互作用;5) 网络指标计算涵盖密度、接近度、介数中心性等维度。
不同种族群体的网络分析结果
研究发现黑人孕产妇网络密度(0.55)显著高于白人(0.41),平均每个疾病节点连接6.61种其他疾病(白人仅4.92种)。独特共病模式尤为突出:黑人群体中HIV与梅毒、先兆子痫与宫缩抑制剂的组合,亚裔群体中妊娠糖尿病与乙肝的关联,均未在其他种族中出现。社区聚类显示黑人疾病网络形成3个特征性模块:性传播感染簇、血源性疾病簇和代谢-心血管障碍簇,表明白人群体更易出现"代谢综合征-妊娠并发症"的恶性循环。
低出生体重与正常体重网络对比
LBW组网络密度(0.66)比正常组(0.42)高57%,边缘数多19条。排他性共病关联包括:先兆子痫合并乙肝、妊娠高血压合并衣原体感染等9种独特组合。指标分析显示LBW网络平均加权度(0.51 vs 0.34)和接近度中心性(0.76 vs 0.65)均显著升高,证实不良妊娠结局与疾病网络复杂性存在剂量反应关系。
种族与疾病的交互效应
机器学习模型共同识别出三大关键交互项:妊娠高血压在白人(OR=1.82)、黑人(OR=2.01)和亚裔(OR=1.79)中的差异影响;先兆子痫对白人-黑人群体的特异性风险(OR分别为2.15和2.33);以及白人群体中丙型肝炎的独特效应(OR=1.64)。值得注意的是,先存高血压在美洲原住民中未显示统计学意义,暗示医疗监测不足可能导致风险低估。
这项研究首次系统描绘了种族特异性共病图谱及其与LBW的关联机制。三大核心发现具有重要临床价值:1) 黑人孕产妇面临"疾病网络放大效应",需实施整体健康管理而非单病种干预;2) 亚裔群体虽共病率低但特定感染-妊娠并发症关联显著,提示需加强筛查;3) 网络分析方法较传统统计能更敏感识别高风险人群。研究为制定种族敏感的健康政策提供了量化工具,例如针对黑人社区整合性病筛查与心血管管理,对白人群体强化代谢监测等。
局限性包括疾病谱覆盖不全(未含心理健康等关键因素)和小样本种族群体统计效能不足。作者建议后续研究应整合ICD-10编码扩大疾病范围,并开展多州联合研究以提高泛化能力。这些发现为实现健康公平目标提供了新视角,证明结合社会决定因素与生物医学网络模型的综合分析,将是破解健康差异难题的关键路径。
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