龙源期刊网
悄然而至的数字生物标志物
作者：安宁
来源：《养生大世界》2019年第02期
近年来，华为手环、苹果手表、智能床垫、袖珍心电图和其他健康医疗数字设备如雨后春笋般涌现，有不少已飞入寻常百姓家。你可能没有意识到：这些设备除了帮助人们更便捷地了解自己的健康状况外，他们持续收集的健康数据，通过移动互联网，汇集为天文数字级的健康医疗数据资源，配以合适的分析手段，可产生新洞察来揭示群体的，尤其是个体的，身心健康当前状态和发展趋势。由此而生的数字生物标志物有望成为你深入了解自己健康和疾病的有效手段。
简单来说，数字生物标志物（英文为digital biomarker）是消费者通过数字健康互联设备收集的有关个体生理和行为的客观数据，用以解释、影响和预测健康结局 。
数字生物标志物和传统生物标志物有什么区别？传统生物标志物一般指通过生化检验获取的指标，用于标志器官等组织结构或功能发生的改变。如传统医院里的血液测试可以产生富有洞察的数据，但因是通过生化检验得到，而非通过互联的数字健康设备得到，因此不是数字生物标志物。应该认识到，数字生物标志物现阶段的发展目标是传统生物标志物的有效补充，而不是取代后者。
数字生物标志物和大数据技术息息相关，探究其具体含义，通过经典大数据5V模型较为合适。 龙源期刊网
1. 规模（Volume）：据斯坦福医学2017年健康趋势报告 ，2013年产生了153艾字节（exabytes， 1艾字节=10亿GB）健康数据，预计2020年将产生2314艾字节，年增长率至少为48%。这些数据包括了不少消费者自己生成数据的信息。而据维基百科估算，2011年整个互联网的容量总和也不超过525艾字节，也就是说，2020年健康数据约是4个2011年的互联网容量。
2. 多样性（Variety）：层出不穷的数字健康互联设备造成数字生物标志物的多样性大幅增加。如ZeBlok公司的智慧鞋收集多种步态信息。
筛选代谢差异物标准
筛选代谢差异物的标准通常涉及多个方面，具体的标准可能取决于你研究的具体领域、实验设计和研究目的。以下是一些可能用于筛选代谢差异物的一般标准：
1. 显著性水平（Significance Level）：
• 使用统计学方法（例如t检验、ANOVA等）对代谢物的水平进行比较，设置显著性水平，通常为0.05或更低。差异物应该在统计上具有显著性。
2. 折叠变化（Fold Change）：
• 除了显著性水平，考虑代谢物的折叠变化，即在不同组之间的相对水平变化。一般来说，研究者会关注具有一定倍数变化的代谢物。
3. 校正多重比较（Multiple Comparison Correction）：
• 由于进行多次比较可能导致偶然发现，需要采用校正方法，如Bonferroni校正或Benjamini-Hochberg程序，以降低错误发现率。
4. 生物学重要性（Biological Relevance）：
• 确保差异物在生物学上是有意义的，而不仅仅是由于统计差异。有时即使统计上显著，也可能没有生物学重要性。
5. 质量控制（Quality Control）：
• 检查实验数据的质量，排除可能的技术偏差。这可能涉及到样本制备、测定技术和实验操作的一致性。 6. 验证（Validation）：
• 使用其他独立的实验方法或数据集验证代谢差异。例如，通过使用不同的实验平台或分析技术进行验证。
7. 生物标志物（Biomarkers）：
• 如果你的研究目的是发现生物标志物，那么关注那些具有潜在临床或生物医学应用价值的代谢物。
8. 相关性分析（Correlation Analysis）：
• 考虑代谢物之间的相关性。差异物可能参与相互关联的代谢通路。
9. 数据可视化（Data Visualization）：
• 使用图表、热图等可视化工具，直观地展示代谢物在不同条件下的分布，有助于观察整体的模式和趋势。
生物标志物
科技名词定义
中文名称：
生物标志物
英文名称：
biomarker
定义：
用于监测和评价能够导致生物有机体的生物化学和生理学改变的化学污染物。
所属学科：
海洋科技（一级学科）；海洋科学（二级学科）；环境海洋学（三级学科）
本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布
生物标志物：在亚个体和个体水平上既可以测定污染物暴露水平，也可以测定污染物效应的生理和生化指标。
对于疾病研究，生物标志物一般是指可供客观测定和评价的一个普通生理或病理或治疗过程中的某种特征性的生化指标，通过对它的测定可以获知机体当前所处的生物学过程中的进程。 检查一种疾病特异性的生物标志物，对于疾病的鉴定、早期诊断及预防、治疗过程中的监控可能起到帮助作用。寻找和发现有价值的生物标志物已经成为目前研究的一个重要热点。
自1994年蛋白质组概念提出，定量蛋白质组学已经成为蛋白质组学研究的热点和中心。定量蛋白质组学便是检测正常与疾病状态下组织全部表达蛋白质在量上的差别。
定量蛋白质组学中的蛋白质定量技术也成为发现生物标志物的重要途径。
生物标志物是生物体受到严重损害之前，在不同生物学水平（分子、细胞、个体等）上因受环境污染物影响而异常化的信号指标。它可以对严重毒性伤害提供早期警报。
这种信号指标可以是细胞分子结构和功能的变化、可以是某一生化代谢过程的变化或生成异常的代谢产物或其含量，可以是某一生理活动或某一生理活性物质的异常表现，可以是个体表现出的异常现象，可以是种群或群落的异常变化，可以是生态系统的异常变化。
生物标志物分类
从功能上一般分为:
接触（暴露）生物标志物
（biomarker of exposure）;
效应生物标志物 （biomarker of effect）;
敏感性生物标志物
（biomarker of susceptibility）
生物标志物之间的交叉反应
英文回答：
Cross-reactivity between biomarkers refers to the
ability of one biomarker to produce a response or signal in
the presence of another biomarker. This can occur when two
or more biomarkers share similar structural features or
functional properties. Cross-reactivity can have both
positive and negative implications in biomarker detection
and analysis.
In some cases, cross-reactivity can be advantageous.
For example, in immunoassays, cross-reactivity between
related biomarkers can allow for the detection of multiple
targets using a single assay. This can save time and
resources, as it eliminates the need for separate assays
for each biomarker. Additionally, cross-reactivity can
provide valuable information about the relatedness or
similarity of different biomarkers.
However, cross-reactivity can also lead to false
