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(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)將幫助科學家為特定的退行性眼病開發(fā)更精確的細胞和基因療法。相關研究報告發(fā)表在近日的《美國國家科學院院刊》上。
“這些結(jié)果為了解不同的RPE細胞亞群及其對視網(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?！泵绹鴩⑿l(wèi)生研究院NEI主任邁克爾·F·江醫(yī)學博士說。
當光線照射到排列在眼睛后部視網(wǎng)膜上的感受器（即視桿細胞和視錐細胞）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(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細胞的形態(tài)，即細胞外部形狀和尺寸，并確定了5個不同的RPE細胞亞群，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細胞(P4)，其細胞區(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細胞形態(tài)的變化。
