暴露混合物因果中介分析教程

因果中介分析是环境健康研究中的强大工具，使研究人员能够揭示暴露因素通过哪些路径影响健康结果。虽然传统中介方法已广泛应用于单一暴露因素，但现实场景通常涉及复杂的暴露混合物。此类混合物引入了独特的方法学挑战，包括多重共线性、活跃暴露的稀疏性以及潜在的非线性和交互效应。本文概述了暴露混合物设定下进行中介分析的若干常用方法，并提供了清晰的策略和实现代码。这些方法包括：单一暴露中介分析（SE-MA）、基于主成分的中介分析、基于环境风险评分的中介分析以及贝叶斯核机器回归因果中介分析。虽然 SE-MA 作为基线方法逐一分析每个暴露因素，但其他方法旨在应对暴露混合物中固有的相关性和复杂性。对于每种方法，我们旨在阐明目标估计量以及每种方法为使获得的估计具有因果解释所做出的假设。我们进行了模拟研究，系统评估了四种方法在不同样本量、效应量和暴露-中介-结果结构下估计全局间接效应和识别对全局中介有贡献的个体暴露因素的表现。我们还通过检查 PROTECT 出生队列的数据来说明其实际适用性，具体分析产前暴露于邻苯二甲酸酯混合物与新生儿头围 Z 分数之间的关系，以白三烯 E4 作为中介变量。该示例为在复杂环境背景下进行中介分析提供了实用指导。