使用机器学习来构建各种微量元素的血泡分布模型,并通过多组学数据探索与运输相关的途径
Guohuan Zhang1,2,3,4, Weinan Lin1,2,3,4, Ning Gao1,2,3,4
1Department of Epidemiology and Biostatistics, School of Public Health, Peking University, Beijing 100191, P. R. China.
微量元素 (TE) 不同地穿过血卵泡屏障 (BFB),影响卵细胞的发育. 类固醇激素和葡萄糖代谢调节TE转移,可以通过使用机器学习预测血清水平.
科学领域:
- 生殖生物学 生殖生物学
- 环境健康 环境健康
- 微量元素的新陈代谢
背景情况:
- 微量元素 (TE) 对于卵细胞发育至关重要,但它们通过血囊屏障 (BFB) 和相关途径的运输尚未完全理解.
- 了解TE动态对于改善生育治疗和卵细胞质量至关重要.
研究的目的:
- 开发一种TEs血液毛囊分布的模型.
- 探索涉及TE转移在BFB的生物途径.
- 为了研究血清TE水平对毛囊液度的预测能力.
主要方法:
- 从168名接受体外受精的妇女收集了血清和卵泡液 (FF).
- 测量了35个TEs的度和多组特征 (代谢体,脂质体,蛋白质体).
- 采用弹性网模型进行特征选择和路径分析,以及机器学习 (ML) 模型进行预测.
主要成果:
- 在两个中心确定了21个具有一致的BFB分布模式的TE.
- 对As,Mn,Ni,Sn,Bi (转移效率1.19-4.38) 观察到更高的FF度,对Hg,Ge,Se,Sb,Ti (0.76-0.905) 观察到更低的FF度.
- 发现Cd分布均 (0.998-1.056),并将TE丰富与类固醇激素合成和葡萄糖代谢联系起来.
结论:
- 在BFB的选择性TE透性受到类固醇激素和葡萄糖代谢的显著影响.
- 血清TE度可以使用随机森林模型预测FFTE水平.
- 这项研究提供了关于女性生殖系统中TE调节的见解.
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