利用视网膜OCT图像的现象和基因组广泛分析揭示眼部与全身健康的联系

文摘   2024-06-09 01:16   四川  


引言

由于其复杂的结构和与各种生理过程的互动,人体视网膜为眼部和全身健康提供了独特的窗口。通过光学相干断层成像(OCT)测量的视网膜层厚度,已成为理解这些相互作用的重要参数。本文综述了Zekavat等(2024年)的研究成果,该研究探讨了视网膜层厚度与多种健康状况之间的关联,识别了与这些测量相关的遗传标记,并探讨了视网膜层厚度作为预测生物标志物的潜力。


Zekavat, S. M. et al. Phenome- and genome-wide analyses of retinal optical coherence tomography images identify links between ocular and systemic health. Sci. Transl. Med. 16, eadg4517 (2024).


研究问题和目标

Zekavat等的研究解决了几个关键问题:视网膜层厚度如何与各种眼部和全身健康状况相关?哪些基因位点与视网膜层厚度的变化相关?视网膜层厚度能否作为预测未来健康风险的可靠生物标志物?主要目标是分析视网膜层厚度与1866种疾病和88种定量特征之间的关联,识别影响这些测量的遗传标记,并通过现象和基因组广泛分析,探索潜在的因果关系。


研究方法

该研究利用了来自英国生物银行44,823名参与者的数据,这些数据包括他们的视网膜OCT图像和基因型信息。研究方法包括以下三个主要部分:

  1. 现象关联研究(OCT-XWAS):探索视网膜层厚度与各种健康状况之间的关联。

  2. 基因组广泛关联研究(GWAS):识别与视网膜层厚度相关的遗传标记。

  3. 比较分析:整合现象和基因组数据,建立潜在的因果关系。


主要成就

该研究取得了多项重要成果:

  1. 遗传标记识别:识别了259个与视网膜层厚度相关的独立遗传标记。

  2. 疾病关联:发现视网膜层厚度与多种眼部疾病(如青光眼、老年性黄斑变性)以及全身疾病(如心血管、神经精神和肺部疾病)之间存在显著关联。

  3. 预测生物标志物潜力:研究表明,视网膜层厚度可以作为预测未来健康风险的生物标志物,显示出其在早期诊断和疾病监测中的潜力。


局限性

尽管研究成果显著,但也存在一些局限性:

  1. 种族多样性:参与者主要为欧洲血统,因此结果可能不适用于其他种族。

  2. 功能性研究缺乏:部分关联需要进一步的功能性研究来确认其生物学机制。


潜在影响

这项研究的意义深远。通过确立视网膜层厚度作为预测未来健康风险的生物标志物,该研究为其在早期诊断、风险分层和疾病监测中的应用提供了可能。这将通过及时干预改善患者预后。此外,识别与视网膜层厚度相关的遗传标记,增强了我们对视网膜解剖学和其与全身健康联系的遗传基础的理解,开辟了新的研究和治疗开发途径。


结论

Zekavat等的研究显著推进了我们对视网膜层厚度与整体健康关系的理解。研究表明,视网膜测量作为非侵入性的预测生物标志物具有广泛的应用潜力。这些发现强调了整合眼科和全身健康评估的重要性,可能会变革预防性医疗和个性化医学。

智能生医成像实验室
香港中文大学生物医学工程学系智能生医成像实验室,研究方向及成果介绍
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