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自适应光学技术揭示年龄相关性黄斑变性中低反射团簇迁移特性及其临床意义
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月05日 来源:Eye 3.2
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本研究通过自适应光学眼底成像技术(AOO)首次量化了年龄相关性黄斑变性(AMD)患者视网膜低反射团簇(HRC)的动态迁移特征。研究人员对12例非新生血管性AMD患者进行1-3小时间隔的AOO成像,结合光学相干断层扫描(OCT),发现HRC迁移速度最高达0.015 μm/s,平均直径15.9±6.0 μm,且在萎缩区域显著增大。该研究为HRC的细胞起源(视网膜色素上皮细胞RPE或单核吞噬细胞MP)争议提供了新的表型证据,建立了基于HRC运动特征的定量分析方法,为AMD进展预测提供了潜在生物标志物。
在眼科领域,年龄相关性黄斑变性(AMD)始终是致盲的首要病因,其中视网膜上那些神秘的"小黑点"——低反射团簇(HRC)一直困扰着研究人员。这些在自适应光学眼底成像(AOO)中呈现暗斑、在光学相干断层扫描(OCT)上却显示为高反射灶(HRF)的结构,究竟是叛逃的视网膜色素上皮(RPE)细胞,还是活跃的免疫哨兵微胶质细胞?这个细胞身份之谜直接关系到AMD的治疗靶点选择。更棘手的是,这些细胞团块的大小变化和移动特征是否预示着疾病进展,至今缺乏定量研究。正是这些悬而未决的问题,促使Christopher Holmes团队开展了这项开创性的PINNACLE子研究。
研究人员采用Imagine Eyes公司RTX1自适应光学视网膜相机,对12例非新生血管性AMD患者进行间隔1-3小时的重复AOO成像,配合 Heidelberg Spectralis OCT获取193层高密度 macular扫描。通过PIXLR软件对齐时序图像,使用AOdetectTM和ImageJ定量分析HRC运动参数,最终从21组图像序列中提取411个HRC的动态数据。
研究结果部分呈现了三个重要发现:
HRC的形态学特征:
测量显示HRC平均直径15.9±6.0 μm,呈现正态分布。特别值得注意的是,在完全性RPE和外视网膜萎缩(cRORA)区域的HRC(21.1±3.4 μm)显著大于drusen区域(13.8±2.1 μm),这种尺寸差异可能与局部微环境改变导致的细胞活化有关。研究还发现,当AOO图像中光感受器细胞 mosaic结构完整时,HRC尺寸测量值偏小,提示锥细胞外段的波导效应可能影响HRC成像。

HRC的动态行为:
在平均105.5分钟的观察窗口内,研究人员捕捉到HRC的最大迁移速度为0.015 μm/s,平均最快移动速度为0.006 μm/s。这些移动的HRC在OCT上主要对应两种定位:RPE层增厚区域或光感受器内外节交界区(interdigitation zone)。值得注意的是,所有图像序列中都观察到HRC移动现象,但移动距离存在显著异质性(6.9-82.7 μm)。这种动态特征与已知的微胶质细胞迁移速度(健康状态0.02 μm/s,炎症状态2.37 μm/s)部分吻合,但也可能反映RPE细胞的未知运动特性。

影像学关联特征:
研究发现AOO可检测的HRC数量远超OCT识别的HRF,这种数量差异可能源于:OCT层间分辨率限制(约30 μm间隔)、HRC在RPE附近的光学遮蔽效应,或提示部分HRC可能具有不同的光学特性。特别有趣的是,某些在AOO上呈现为单个大HRC的结构,在OCT上实际对应HRF簇,这种成像差异对临床评估具有重要启示。
在讨论部分,作者深入分析了HRC可能的细胞起源。虽然14.1 μm的平均直径更接近活化微胶质细胞(而非RPE细胞)的预期尺寸,但研究者谨慎指出,RPE细胞在病理状态下的形态改变仍不能排除。研究还揭示了HRC尺寸与局部病理改变的相关性——在萎缩区域HRC显著增大,可能反映持续的细胞活化或融合过程。方法学上,该研究首次建立了HRC动态特征的定量分析流程,其采用的短间隔时序成像策略克服了传统长期随访研究的运动轨迹模糊问题。
这项发表在《Eye》的研究具有多重意义:首先,建立了HRC运动特征作为AMD新型生物标志物的测量标准;其次,为HRC的细胞起源争议提供了定量证据,暗示微胶质细胞可能构成HRC的主要群体;最后,开发的分析方法可拓展应用于其他视网膜疾病的细胞动态研究。未来研究若能结合多模态成像与人工智能追踪算法,有望进一步揭示这些"视网膜暗影"在AMD进展中的精确作用机制。
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