斯坦福大学研制衰老时钟眼，旨在治疗眼部疾病-穿刺号

　　斯坦福大学医学院的研究人员和他们的合作者利用他们开发的一种研究眼液的技术，找到了一种测量眼部衰老的方法，为治疗多种眼病开辟了道路。

　　科学家们研究了液体中的近6000种蛋白质，发现他们可以用其中的26种来预测衰老。利用人工智能，他们开发了一种眼睛衰老“时钟”，表明哪些蛋白质加速了每种疾病的衰老，并揭示了新的潜在治疗靶点。

　　这项研究发表在10月19日的《细胞》杂志上。Vinit Mahajan，医学博士，眼科学教授，是资深作者，Julian Wolf，医学博士，Mahajan实验室的博士后学者，是这篇论文的第一作者。

　　Mahajan和他的同事们打算将时钟方法应用于其他体液，以开发更有效的药物来治疗各种疾病。

　　他说:“这是迄今为止证明疾病会加速衰老的最佳联系之一。”

　　为了用小的、可再生的样本收集尽可能多的信息，Mahajan和他的团队开发了一种技术——TEMPO，即追踪多种蛋白质起源的表达。通过将蛋白质追踪到产生蛋白质的RNA所在的细胞类型，TEMPO使科学家能够了解致病蛋白质的细胞起源，并希望最终他们能够针对这些细胞进行个性化的医疗治疗。

　　“开发任何一种成功疗法的第一步是了解分子，”Mahajan说。“在分子水平上，即使患有同一种疾病，患者也会出现不同的表现。有了我们开发的分子指纹，我们就可以为每个病人挑选有效的药物。”

　　为了更好地了解是哪些细胞过程导致了各种眼病，研究小组分析了手术过程中患者局部麻醉时从房水(晶状体和角膜之间的液体)中提取的液体活检。这些液体是在患有三种眼病的患者中收集的:糖尿病视网膜病变，这种疾病会导致眼睛血管渗漏，导致视力丧失;色素性视网膜炎，导致眼睛后部的感光细胞受损;还有葡萄膜炎，即眼睛内部的炎症。

　　马哈詹和他的团队利用46名健康患者的眼液，训练了一种人工智能算法来预测患者的年龄。然后，他们将液体中存在的近6000种蛋白质输入算法，看看这些蛋白质的一个子集是否可以预测患者的年龄。他们发现有26种可以作为一个群体使用。

　　将患病的眼液与健康的眼液进行比较，他们发现患病的眼睛患者的蛋白质显示出更高的年龄:早期糖尿病视网膜病变患者的年龄为12岁，晚期糖尿病视网膜病变患者的年龄为31岁，视网膜色素变性患者的年龄为16岁，葡萄膜炎患者的年龄为29岁。

　　该模型还发现，负责指示年龄增长的细胞因每种疾病而异:晚期糖尿病视网膜病变的血管细胞、色素性视网膜炎的视网膜细胞和葡萄膜炎的免疫细胞。

　　他们还发现，一些通常作为治疗目标的细胞并不是与疾病最相关的细胞，这鼓励了对治疗方法的重新评估。例如，糖尿病药物通常针对血管细胞，因为它们会随着疾病而渗漏，但他们发现，从健康到晚期糖尿病视网膜病变，巨噬细胞(一种清除死细胞的免疫细胞)中的蛋白质大量增加。

　　研究人员发现，在症状出现之前，一些细胞已经显示出加速老化。Mahajan说，尽早治疗分子途径可以在疾病变得不可修复之前预防疾病损害。

　　Mahajan说，同时针对衰老细胞和疾病细胞可以使治疗更有效，因为这两者似乎是分开作用的，但同时会损害眼睛。

　　Mahajan预计，研究人员将把TEMPO技术和衰老时钟应用于其他器官的液体，如肝脏、胆汁和关节液。

　　Mahajan希望通过了解这些生物标志物，研究人员将进行更成功的临床试验，因为他们将对驱动疾病的细胞过程有更细致的了解。目前，90%在小鼠模型或人体细胞中测试的候选药物在临床试验中失败。马哈詹说，了解导致疾病和衰老的细胞可能会增加成功的机会。

　　马哈詹说:“这就好像我们把这些活细胞拿在手里，用放大镜检查它们。”“我们正在拨打电话，在分子水平上密切了解我们的患者，这将实现精准健康和更明智的临床试验。”

　　来自丹麦奥胡斯大学、明尼苏达大学、明尼苏达视网膜顾问、卡尔加里大学、爱荷华大学和退伍军人事务帕洛阿尔托卫生保健系统的研究人员为这项工作做出了贡献。

　　该研究小组得到了美国国立卫生研究院(NIH)资助(R01EY031952, R01EY031360, R01EY030151, P30EY026877, R01EY030151, R01EY031952和R35GM138353)，斯坦福大学，预防失明研究，玻璃体视网膜手术基金会，伦德北基金会DARE奖学金和BrightFocus基金会黄斑变性研究计划的支持。