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確定"眼齡"的技術(shù)可幫助眼疾患者實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)治療

2023-10-20 11:51:55 來(lái)源：cnBeta

分析細(xì)胞是了解疾病機(jī)制的重要組成部分。然而，在非再生器官（如眼睛）中，采集組織樣本是不切實(shí)際的，因?yàn)闀?huì)造成損傷。因此，研究人員必須發(fā)揮創(chuàng)造力。研究人員在眼液中發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞特異性蛋白質(zhì)，并利用人工智能確定了哪些蛋白質(zhì)會(huì)加速特定疾病的衰老。了解這些疾病驅(qū)動(dòng)蛋白的細(xì)胞來(lái)源可能會(huì)帶來(lái)精準(zhǔn)治療和更明智的臨床試驗(yàn)。

(資料圖片)

斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究人員就是這樣做的，他們開(kāi)發(fā)了一種技術(shù)，用于檢測(cè)眼睛前部滋養(yǎng)液--房水中的細(xì)胞特異性蛋白質(zhì)，并利用人工智能來(lái)確定一個(gè)人的"眼齡"以及疾病對(duì)其的影響。

研究人員收集了46名健康患者的房水，以確定液體中含有哪些蛋白質(zhì)。利用他們開(kāi)發(fā)的一種名為T(mén)EMPO（追蹤多種蛋白質(zhì)來(lái)源的表達(dá)）的技術(shù)，他們將蛋白質(zhì)追蹤到產(chǎn)生該蛋白質(zhì)的RNA所在的細(xì)胞類(lèi)型。

該研究的通訊作者維尼特-馬哈詹（Vinit Mahajan）說(shuō)："開(kāi)發(fā)任何一種成功療法的第一步都是了解分子。在分子水平上，即使是同一種疾病，患者也會(huì)有不同的表現(xiàn)。有了我們開(kāi)發(fā)的分子指紋，我們就能挑選出對(duì)每個(gè)患者都有效的藥物。"

研究人員在液體中發(fā)現(xiàn)了5953種蛋白質(zhì)，并將這些信息輸入到人工智能算法中，觀(guān)察是否有一個(gè)子集可以預(yù)測(cè)患者的年齡，結(jié)果他們發(fā)現(xiàn)有26種蛋白質(zhì)在作為一組使用時(shí)可以預(yù)測(cè)患者的年齡。他們還收集了三種眼疾患者的眼液：糖尿病視網(wǎng)膜病變（導(dǎo)致眼部血管滲漏，導(dǎo)致視力下降）、色素性視網(wǎng)膜炎（導(dǎo)致眼球后部的感光細(xì)胞壞死）和葡萄膜炎（眼內(nèi)炎癥）。

研究人員比較了患病眼液和健康眼液，發(fā)現(xiàn)患病眼液中的蛋白質(zhì)表明細(xì)胞年齡較高。早期糖尿病視網(wǎng)膜病變患者的細(xì)胞年齡比正常人大12歲，晚期視網(wǎng)膜病變患者的細(xì)胞年齡比正常人大31歲。在視網(wǎng)膜色素變性和葡萄膜炎患者中，細(xì)胞的年齡要大29歲。

馬哈詹說(shuō)："這是迄今為止表明疾病會(huì)引發(fā)加速衰老的最佳聯(lián)系之一。"

人工智能模型還發(fā)現(xiàn)，在所研究的各種疾病中，負(fù)責(zé)顯示眼球年齡增加的細(xì)胞各不相同。在晚期糖尿病視網(wǎng)膜病變中是血管細(xì)胞，在視網(wǎng)膜色素變性中是視網(wǎng)膜細(xì)胞，而在葡萄膜炎中則是免疫細(xì)胞。

研究人員發(fā)現(xiàn)，其中一些受疾病影響的細(xì)胞并不是治療的常見(jiàn)目標(biāo)，這表明需要重新評(píng)估目前的療法。重要的是，研究人員發(fā)現(xiàn)，一些細(xì)胞在出現(xiàn)癥狀之前就已加速衰老，這意味著可以更早開(kāi)始治療，以避免不可挽回的損害。研究人員說(shuō)，針對(duì)衰老細(xì)胞和疾病細(xì)胞的治療可能會(huì)更有效，因?yàn)檫@兩種細(xì)胞會(huì)分別但同時(shí)造成眼睛損傷。

他們補(bǔ)充說(shuō)，他們的發(fā)現(xiàn)可以為未來(lái)的臨床試驗(yàn)提供參考，因?yàn)檫M(jìn)行臨床試驗(yàn)的人將會(huì)對(duì)驅(qū)動(dòng)疾病的細(xì)胞過(guò)程有更深入的了解。

馬哈詹說(shuō)："這就好像我們把這些活細(xì)胞握在手中，用放大鏡來(lái)觀(guān)察它們。我們實(shí)現(xiàn)在分子水平上深入了解我們的病人，這將實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)健康和更明智的臨床試驗(yàn)。"

研究人員計(jì)劃將TEMPO技術(shù)和老化時(shí)鐘應(yīng)用于其他器官體液，如膽汁和關(guān)節(jié)液。

該研究發(fā)表在《細(xì)胞》雜志上。

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