一組研究人員通過分析手術(shù)過程中常規(guī)取出的微小眼液滴，繪制了來自眼內(nèi)不同細胞類型的近 6,000 種蛋白質(zhì)的圖譜。在最近發(fā)表在《細胞》雜志上的一項研究中，研究人員使用人工智能模型根據(jù)這些數(shù)據(jù)創(chuàng)建了一個“蛋白質(zhì)組時鐘”，可以根據(jù)健康人的蛋白質(zhì)譜預測其年齡。
該時鐘顯示，糖尿病視網(wǎng)膜病變和葡萄膜炎等疾病會導致特定細胞類型加速衰老。令人驚訝的是，研究人員還在眼液中檢測到與帕金森病相關(guān)的蛋白質(zhì)，他們說這可能為帕金森病的早期診斷提供途徑。
眼睛是疾病的窗口
“眼睛的神奇之處在于我們可以觀察內(nèi)部并實時看到正在發(fā)生的疾病，”資深作者、斯坦福大學外科醫(yī)生兼眼科教授維尼特·馬哈詹 (Vinit Mahajan) 說。“我們的主要重點是將這些解剖學變化與患者眼內(nèi)分子水平上發(fā)生的情況聯(lián)系起來。”
眼睛是一個很難在活體患者身上取樣的器官，因為它和大腦一樣，是不可再生的，進行組織活檢會造成不可挽回的損害。另一種方法是使用液體活檢——從感興趣的細胞或組織附近采集液體樣本。
盡管液體活檢可以提供感興趣區(qū)域中存在哪些蛋白質(zhì)的快照，但迄今為止，它們測量少量液體中大量蛋白質(zhì)的能力受到限制，而且也無法提供有關(guān)哪些蛋白質(zhì)的信息。細胞產(chǎn)生哪些蛋白質(zhì)，這對于診斷和治療疾病很重要。
高級蛋白質(zhì)圖譜和發(fā)現(xiàn)
為了繪制眼內(nèi)不同類型細胞的蛋白質(zhì)產(chǎn)生圖譜，Mahajan 的團隊使用高分辨率方法來表征 120 個液體活檢中的蛋白質(zhì)，這些活檢取自接受眼科手術(shù)的患者的房水或玻璃體液。他們總共鑒定出了 5,953 種蛋白質(zhì)，是之前類似研究中鑒定的蛋白質(zhì)數(shù)量的十倍。使用他們創(chuàng)建的名為 TEMPO 的軟件工具，研究人員能夠?qū)⒚糠N蛋白質(zhì)追溯到特定的細胞類型。
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