阿尔茨海默病视网膜层厚度与血管密度变化的评估:新型无创诊断标志物的探索

【字体: 时间:2025年05月20日 来源:Scientific Reports 3.8

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  为解决阿尔茨海默病(AD)早期诊断难题,波兰Nicolaus Copernicus大学团队通过横断面研究,利用光学相干断层扫描(OCT)和血管成像(OCTA)技术,首次系统评估AD患者视网膜各层厚度与血管密度(VD)变化。研究发现AD患者内颗粒层(INL)和外颗粒层(ONL)显著变薄,深血管丛(DVP)密度降低,中央凹无血管区(FAZ)扩大,其中ONL厚度诊断效能最高(AUC=0.79)。该研究为AD早期筛查提供了可量化的视网膜生物标志物。

  

阿尔茨海默病(AD)作为全球痴呆症的首要病因,其早期诊断始终是医学界的重大挑战。目前主流的生物标志物检测如正电子发射断层扫描(PET)和脑脊液分析,虽能捕捉β-淀粉样蛋白(Aβ)和tau蛋白异常,却因高昂成本、侵入性操作和耗时流程难以普及。有趣的是,作为大脑的"延伸窗口",视网膜因其与中枢神经系统的同源性成为研究热点——既往发现AD患者视网膜神经节细胞(RGCs)会随Aβ沉积发生退化,但具体哪些视网膜层最敏感、血管变化如何参与病理过程仍不明确。

波兰Nicolaus Copernicus大学Przemyslaw Zabel团队在《Scientific Reports》发表的研究,首次通过多模态影像技术系统揭示了AD特异性视网膜改变。研究纳入23名经PET确诊的AD患者和22名健康对照(HC),采用频域OCT(SD-OCT)分层测量黄斑区9个象限的视网膜厚度,并通过OCTA量化浅层/深层血管丛(SVP/DVP)密度。结果显示AD组内颗粒层(INL)和外颗粒层(ONL)在中央凹(C0)和颞侧(T1)区域变薄最显著(p<0.05),而外层视网膜(ORL)无变化;血管分析显示深血管丛(DVP)密度降低(p=0.03)伴中央凹无血管区(FAZ)扩大(p=0.021)。诊断效能分析表明ONL厚度在S2区具有最高鉴别力(AUC=0.79),为AD无创筛查提供了新思路。

关键技术包括:1)基于ETDRS分区的黄斑分层测量(Spectralis SD-OCT);2)三维投影伪影消除(3D PAR)的OCTA血管定量;3)PET确认的淀粉样蛋白阳性AD队列;4)Spearman相关性分析视网膜层厚度与对应血管密度的关系。

主要结果
Macular retinal thickness
AD组中央凹(C0)和黄斑内环(T1/S1)平均厚度显著降低(p=0.003),内视网膜层(IRL)变薄而外层(ORL)无差异,提示AD病理更易累及与神经突触相关的内层结构。

Individual macular layer thicknesses
INL在C0-T1区变薄达22μm(p<0.05),ONL在颞外区(T2)差异最显著(p<0.001),印证了双极细胞和光感受器核的退行性改变。值得注意的是,仅C0区的神经节细胞层(GCL)变薄(p=0.025),暗示AD可能优先损伤中央凹投射神经元。

Vessel density changes
DVP整体密度降低6.1%(p=0.03),中央凹区降幅达12.5%(p=0.004),FAZ面积扩大50%(p=0.021),提示微循环障碍与神经元退化存在协同作用。

诊断价值
ONL-S2区厚度(AUC=0.79)和DVP中央凹密度(AUC=0.75)展现出最佳鉴别力,其敏感性超越传统pRNFL指标,为临床转化提供量化标准。

讨论与意义
该研究首次建立AD视网膜病理的"双层损伤模型":INL/ONL变薄反映神经元胞体丢失,DVP密度降低提示血管-神经单元破坏。这种改变模式与脑内Aβ介导的突触毒性及血脑屏障损伤高度吻合,佐证了视网膜作为"中枢神经系统镜像"的理论。特别值得注意的是,ONL变薄可能源于光感受器逆行性变性,这为解释AD患者早期视觉功能障碍提供了新机制。

临床层面,研究提出的OCT/OCTA联合检测方案,相较PET检测成本降低90%且完全无创,尤其适合基层医疗机构推广。未来若能纵向验证这些标志物与认知衰退的关联度,或将改写AD早期诊断指南。局限性在于样本量较小,且未纳入前驱期AD患者。后续研究可结合血浆Aβ检测,探索"视网膜-血液-脑脊液"多模态生物标志物体系,进一步推动AD的精准防控。

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