新視網膜細胞圖助力精確治療致盲疾病

科技日報北京5月10日電 （實習記者張佳欣）美國國家眼科研究所（NEI）的科學家利用人工智能（AI）分析了單細胞分辨率的視網膜色素上皮（RPE）圖像，創建了一個定位眼睛內每個亞羣的參考地圖，最終發現了RPE的5個亞羣——一層滋養和支持視網膜感光器的組織。新發現將幫助科學家為特定的退行性眼病開發更精確的細胞和基因療法。相關研究報告發表在近日的《美國國家科學院院刊》上。

“這些結果為了解不同的RPE細胞亞羣及其對視網膜疾病的易感性，並開發有針對性的治療方法提供了首個此類框架。”美國國立衞生研究院NEI主任邁克爾·F·江醫學博士説。

當光線照射到排列在眼睛後部視網膜上的感受器（即視杆細胞和視錐細胞）時，視覺就產生了。RPE位於光感受器的下方，為單分子層。

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

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

他們還發現周邊視網膜包含一圈RPE細胞(P4)，其細胞區域與黃斑及其周圍的RPE非常相似。研究人員表示，P4亞羣的存在突顯了視網膜周圍的多樣性，未來需要進一步瞭解P4亞羣的作用。

接下來，他們分析了AMD患者的RPE。總體而言，相對於不受AMD影響的RPE細胞，AMD患者的RPE亞羣趨於擁有更長的壽命。

研究還表明，不同的RPE亞羣容易患上不同類型的視網膜退行性疾病。不過，AI可以在發生明顯的變性之前檢測到RPE細胞形態的變化。