密歇根理工大学统计学学士学位项目的学生不仅参与具有影响力的研究，还走在研究前沿——2026年春季毕业生艾丽·托伊利就是如此，她的研究成果最近发表在《美国心脏协会杂志》上。
近年来，医学研究人员发现心血管疾病与阿尔茨海默病之间存在相关性，表明这两种疾病在心脑交互方面可能具有一些共同特征。2026届的艾丽·托伊利于今年四月从密歇根理工大学获得统计学学士学位，她在本科期间深入研究了这些相关性的数据。她的发现本月发表在《美国心脏协会杂志》上的一篇同行评审研究论文中。
"由于这两种疾病都是慢性、长期的疾病，很难理清它们之间的联系，"托伊利说。"在本文中，我们特别研究了不同类型的心血管疾病，以及哪些亚型与阿尔茨海默病的关联最为强烈。"
托伊利被列为该研究的主要作者，该研究题为"心血管疾病亚型与阿尔茨海默病：英国生物银行和'全美研究计划'中的表型和遗传关联"。
托伊利的一位合著者是密歇根理工大学健康信息学和应用计算副教授周卫华，他在阅读了《科学》杂志上的一篇论文后向托伊利介绍了这一研究课题。
"那项研究的作者分析了心血管疾病与阿尔茨海默病之间的相关性，但他们并未具体分析不同类型的心血管疾病，"周说。
疾病亚型是基于根本原因、基因谱型或症状模式对更广泛疾病进行的特定分类。由于个体心血管疾病具有不同的生物过程，周和托伊利怀疑确定哪些亚型与阿尔茨海默病的关联更为强烈，可能有助于揭示与痴呆风险相关的因素。尽管托伊利的研究并未直接确定这些风险因素，但它确实指出了与阿尔茨海默病潜在关联值得进一步研究的生物通路。
"我们认为心血管疾病有许多病因，每种亚型可能与阿尔茨海默病有特定的相关性，"周说。"因此艾丽进行了调查并发表了论文。"
统计学在临床价值中的协作
托伊利在《美国心脏协会杂志》上发表的这篇论文是她关于痴呆症主题的第三篇医学研究出版物。此前，她于2024年在《核医学通讯》杂志上发表了第一篇论文，比较了路易体痴呆和帕金森病患者的大脑血流量；2025年又在《心血管医学前沿》发表了第二篇论文，探索心血管疾病与阿尔茨海默病之间的相互联系。
托伊利对阿尔茨海默病的兴趣源于家庭。
"我的家族中阿尔茨海默病的发病率相当高。因此我对这种疾病及其给患者和家庭带来的负担非常熟悉，"托伊利说。
她首次参与相关研究的机会始于在密歇根理工大学的第一年。作为一名新生，她参加了本科生研究论坛，周在会上介绍了他的实验室如何将数据和统计应用于临床问题。
"我一直对统计学在医学中的应用非常感兴趣，因此在演讲后我联系了周博士并开始参与他的实验室工作，"托伊利说。
她还联系了密歇根理工大学数学科学杰出教授邵秋英，自2019年以来，邵教授通过学校的健康研究所与周合作进行医学研究的数据挖掘。
周一直在寻找统计学专业的学生参与他的研究。作为数学教授，邵支持学生对统计解释的实践经验需求与周和她工作所需的大型医学数据集之间的交叉点。
"邵博士在整个项目中为我提供了许多关于应使用方法论的统计指导，"托伊利说。
"艾丽非常积极主动，"邵说。"她在数据分析、统计方法和结果解释方面非常出色。看到她的成就令人深受鼓舞。"
除邵的数学专业知识外，该研究还包括与密歇根理工大学运动机能学和整合生理学教授陈庆辉的合作，陈教授为研究提供了心脏病学、神经病学和项目临床价值方面的指导。
"我非常欣赏密歇根理工大学的协作环境，"周说。"我们有很多临床研究，希望我们的发现能够真正改善患者管理和治疗结果。我们需要临床帮助，也需要统计分析来巩固我们的发现。"
痴呆与心血管相关性的数据
在获得美国国立卫生研究院429,153美元的R15拨款和密歇根理工大学本科生研究实习计划的支持下，托伊利开始使用两个数据集——英国生物银行和"全美研究计划"——研究心血管疾病和阿尔茨海默病的相关性。前者被认为是金标准的基于人群的数据集，具有许多变量和高度结构化的研究设计。然而，该数据集中的参与者多样性不高，且健康状况普遍好于平均水平。"全美研究计划"是一个美国数据库，从更多样化的患者健康记录池中提取，去除了识别信息。
选定数据集后，托伊利首先确定了在这些数据集中有超过10,000个病例的心血管疾病亚型，希望确保她关注的类型有足够的数据进行分析。然后，她查阅现有论文，寻找与心脏病和痴呆症都相关的共同协变量，以调整分析，考虑影响这两种疾病的最常见因素。
"我首先建立了比值比测试，"托伊利说。"这是一种统计方法，用于观察如果人们患有这些心血管疾病亚型中的每一种，他们患阿尔茨海默病的可能性会增加多少。"
随着项目的推进，她使用各种模型重新分析数据，以确保方法的稳健性并确认结果。在教员合著者的支持下，托伊利阅读了现有研究，确定了要使用的统计方法，编写了分析数据的代码，并撰写了后来发表在《美国心脏协会杂志》上的手稿。
"她非常自信地从学习概念过渡到在研究中独立应用，"邵说。"她提出想法，然后询问这些想法是否适用或我是否有任何建议。当她遇到挑战时，她主动探索解决方案，然后再带着深思熟虑的问题回来。"
对于一名同时兼顾满负荷课程、在密歇根理工大学数学学习中心担任辅导工作以及认真参加划船俱乐部训练的本科生来说，托伊利在这个项目上的工作绝非易事。
"我们有多位成功的本科生研究人员，艾丽绝对是我们最成功的学生之一，"周说。"艾丽在与跨学科团队的讨论中展现了独立性、成熟度，并付出了很多努力。"
问题引领研究；研究引发更多问题
托伊利6月10日发表的研究表明，阿尔茨海默病与几乎所有研究的心血管疾病类型都存在关联，心肌梗死（通常称为心脏病发作，当流向心脏的血流大大减少或阻塞，导致心肌损伤）除外。托伊利研究中揭示的最强相关性将阿尔茨海默病与低血压联系起来。许多现有研究集中在高血压（即高血压力）上，她的研究也发现高血压与痴呆症有强烈关联。
托伊利的研究表明，需要对痴呆症与低血压之间的相关性进行更多研究。研究发现，流向大脑的血流减少（可能由低血压引起）会增加阿尔茨海默病的风险，但同时，患有阿尔茨海默病也可能损害大脑对身体其他部分的调节，从而导致低血压。
"我们的研究并未确定低血压与阿尔茨海默病之间的因果关系，"托伊利说。"这是另一个例子，说明我们的研究给我们留下了更多问题和未来可以探索的方向。"
周有兴趣将托伊利的发现从相关性研究转向因果推断研究，即调查这两种疾病之间可能的因果关系。
"这是一个非常热门的话题，研究心血管疾病和阿尔茨海默病以及它们之间是否存在任何关联，"周说。"什么是因果因素？我们仍然有很多想法可以开展工作。"
在研究过程中以及通过研究发表与他人分享发现时，托伊利对该类临床医生与统计学家之间合作可能对整体医学研究产生的影响持强烈乐观态度。她计划今年秋季开始在爱荷华大学攻读生物统计学硕士学位，带着在密歇根理工大学培养的合作研究热情前行。
"过程中的一个主要挑战是学习如何向临床合作者解释我们使用的分析方法，以便他们理解我们的发现，"托伊利说。"同样，我们作为统计学家也必须理解他们的临床解释以及我们所处理数据的医学意义。与不同学科的人一起工作并向他们学习是非常有意义的。"
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