研究人员在外暴露组学领域解释了尖端技术如何解锁这一生物档案，带来了疾病预防和个性化医学的新纪元。每一次呼吸，每一顿饭，每一个我们遇到的环境都在我们体内留下了分子指纹——我们一生暴露的隐秘记录。外暴露组学领域的研究人员解释了尖端技术如何解锁这一生物档案，带来了疾病预防和个性化医学的新纪元。科学家们制定了一条路线图，以克服技术和后勤挑战，实现这一领域的全部潜力。
外暴露组学探讨了环境因素的复杂相互作用——从水和食品中的污染物到社会和心理压力——如何塑造我们的生物学。通过研究这些综合暴露，研究人员可以揭示它们如何共同影响健康，从新陈代谢和心脏功能到大脑健康和疾病风险。
《视角》一文由班布里外暴露组学联盟主导——这是一个跨学科的科学家团队，他们于2023年在冷泉港的班布里中心聚集，旨在定义这一快速发展的领域的核心原则。加里·米勒（Gary Miller），外暴露组学领域的顶尖专家，哥伦比亚大学梅尔曼公共卫生学院的教员，是该联盟的主要组织者。
米勒是哥伦比亚梅尔曼学院研究与创新的副院长，也是环境健康科学的教授，他共同领导着国立卫生研究院资助的全国外暴露组学协调中心NEXUS。他还领导IndiPHARM，这是一个由ARPA-H资助的倡议，利用外暴露组学预测药物相互作用并增强药物疗效。
外暴露组学的实际应用
这一年轻的领域已经证明了其变革潜力。分析分子证据的研究人员识别出一种特定的工业溶剂是导致工厂工人肾病聚集的罪魁祸首。在另一项研究中，科学家将卫星污染映射与居住地信息结合，揭示了空气中颗粒物如何使大脑过早衰老。分析数千种循环分子的科学家确定了TMAO，这是一种在食用红肉和乳制品时产生的肠道微生物代谢物，它被认为是心脏病发作风险的一个被忽视的重要因素。
这些发现得益于尖端技术和工具，如跟踪化学暴露的可穿戴传感器、能将污染映射到城市街区的卫星图像，以及能够检测到每万亿分之一的化合物的超灵敏质谱仪。
更广泛的健康视角
虽然遗传学提供了我们的生物蓝图，但它仅解释了慢性病风险的一小部分。外暴露组学捕捉了发生在我们身上的一切，从工业化学品到社会压力。与传统的单一曝光研究不同，外暴露组学整合先进工具，以理解环境、社会和心理因素是如何共同作用于我们的生物学。
这一方法与其他“组学”科学强烈协同。当与基因组学、蛋白质组学和代谢组学结合时，外暴露组学提供了健康决定因素的第一个完整图景。作者设想了一个未来，所有主要的疾病研究都将外暴露组学分析作为标准实践。
系统分析这些复杂相互作用可以改善药物开发，揭示疾病的隐含驱动因素，并解决健康差异。该方法架起了精准医学与公共健康之间的桥梁。
前进之路
米勒和同事们概述了推进外暴露组学的关键优先事项。这些包括开发更敏感的技术，如可穿戴或微创工具，测量个体的外暴露组；创建人类外暴露组参考，以便在群体层面进行分析和背景化；以及实施标准化协议，以便进行复杂数据集的人工智能驱动分析。作者还指出，该领域还必须关注与数据隐私相关的伦理考虑，并更关注健康的社会决定因素。
新建立的美国和欧洲外暴露组学中心现在提供了全球协作的基础设施，标准化方法，协调数据，并培训研究人员掌握推进这一领域所需的跨学科技能。这些中心构成了外暴露组学未来进展的重要支柱。
“我们现在正在建立第一个系统框架，以测量所有暴露——从化学到社会——如何在生命周期中与生物学相互作用。我们的目标是创造可行的策略，以实现更健康的生活，”米勒说。
