美國國家眼科研究所(NEI)的科學(xué)家利用人工智能(AI)分析了單細(xì)胞分辨率的視網(wǎng)膜色素上皮(RPE)圖像，創(chuàng)建了一個定位眼睛內(nèi)每個亞群的參考地圖，最終發(fā)現(xiàn)了RPE的5個亞群——一層滋養(yǎng)和支持視網(wǎng)膜感光器的組織。新發(fā)現(xiàn)將幫助科學(xué)家為特定的退行性眼病開發(fā)更精確的細(xì)胞和基因療法。相關(guān)研究報告發(fā)表在近日的《美國國家科學(xué)院院刊》上。

“這些結(jié)果為了解不同的RPE細(xì)胞亞群及其對視網(wǎng)膜疾病的易感性，并開發(fā)有針對性的治療方法提供了首個此類框架。”美國國立衛(wèi)生研究院NEI主任邁克爾·F·江醫(yī)學(xué)博士說。

當(dāng)光線照射到排列在眼睛后部視網(wǎng)膜上的感受器(即視桿細(xì)胞和視錐細(xì)胞)時，視覺就產(chǎn)生了。RPE位于光感受器的下方，為單分子層。

年齡和疾病會引起RPE細(xì)胞的代謝變化，從而導(dǎo)致光感受器退化。這些RPE變化對視力的影響因嚴(yán)重程度和RPE細(xì)胞在視網(wǎng)膜中的位置而異。例如，遲發(fā)性視網(wǎng)膜變性主要影響周邊視網(wǎng)膜，因此影響周邊視力(即視野)。老年性黃斑變性(AMD)是導(dǎo)致視力喪失的主要原因之一，主要影響黃斑中的RPE細(xì)胞，而RPE細(xì)胞對中心視力(即形覺)至關(guān)重要。

此次，研究人員試圖確定是否存在不同的RPE亞群，或可解釋視網(wǎng)膜疾病的廣泛表型。他們使用AI分析了來自9名沒有重大眼病史的人類尸體供體的整個RPE細(xì)胞的形態(tài)，即細(xì)胞外部形狀和尺寸，并確定了5個不同的RPE細(xì)胞亞群，分別稱為P1-P5，其圍繞黃斑中心凹(視網(wǎng)膜最敏感的區(qū)域)排列成同心圓。

他們還發(fā)現(xiàn)周邊視網(wǎng)膜包含一圈RPE細(xì)胞(P4)，其細(xì)胞區(qū)域與黃斑及其周圍的RPE非常相似。研究人員表示，P4亞群的存在突顯了視網(wǎng)膜周圍的多樣性，未來需要進(jìn)一步了解P4亞群的作用。

接下來，他們分析了AMD患者的RPE?？傮w而言，相對于不受AMD影響的RPE細(xì)胞，AMD患者的RPE亞群趨于擁有更長的壽命。

研究還表明，不同的RPE亞群容易患上不同類型的視網(wǎng)膜退行性疾病。不過，AI可以在發(fā)生明顯的變性之前檢測到RPE細(xì)胞形態(tài)的變化。(實習(xí)記者張佳欣)