人们常说眼睛是心灵的窗户;然而,科学家们早已知道,眼睛还能帮助医生发现与眼睛无关的健康状况的迹象。
例如,葡萄膜炎——眼睛的炎症——可能是一个人患有自身免疫性疾病的迹象。通过视网膜(即眼睛后部)的血管,眼科医生可以检测到高血压、高胆固醇、糖尿病和心脏病早期阶段的迹象。
现在,一项最近发表在《科学进展》杂志上的新研究报告称,视网膜血管也可用于帮助预测一个人患心脏病的风险以及了解他们的生物衰老速度。
为什么要研究眼睛的视网膜?
在这项研究中,研究人员分析了来自四项主要研究的74000多名参与者的视网膜扫描图像、遗传信息和血液样本,这四项研究分别是:加拿大老龄化纵向研究(CLSA)、苏格兰泰赛德糖尿病遗传学审计与研究(GoDARTS)、英国生物样本库以及PHRI前瞻性城乡流行病学(PURE)研究。
“我们选择研究眼睛,特别是视网膜,是因为它能提供一种独特的、非侵入性的视角来观察人体的微血管系统(小血管网络),而这能反映整体的血管健康状况,”加拿大安大略省麦克马斯特大学医学部内分泌科副教授、该研究的资深作者玛丽·皮热尔医学博士告诉《今日医学新闻》。
“视网膜成像可以捕捉到与衰老、炎症和心脏病相关的细微变化,而且随着人工智能的进步,这些扫描图像能够揭示早期的生物衰老情况,并有助于评估心血管疾病风险,因为心脏病往往在悄无声息中发展。”
——玛丽·皮热尔医学博士
皮热尔补充道:“开发预测心脏病风险和生物衰老的新方法很重要,因为传统风险因素(如吸烟、血压、血糖和胆固醇水平)的综合考量并不能完全反映一个人的心血管疾病风险。”
结构更简单的视网膜血管与更高的心脏病风险相关
经分析,研究人员发现,视网膜血管结构更简单、分支更少的研究参与者患心血管疾病的几率更高。这些参与者还表现出生物衰老的迹象,包括炎症更严重和寿命更短。
“研究发现,结构更简单、分支更少的视网膜血管与更高的心脏病风险和更短的寿命相关,这表明视网膜血管的复杂性是衡量全身性炎症和血管衰老的一个指标。这凸显了视网膜作为一种早期、非侵入性生物标志物的潜力,可用于识别高危人群、长期追踪血管健康状况,并制定个性化的预防和治疗策略。”
——玛丽·皮热尔医学博士
此外,科学家们揭示了导致眼睛血管发生变化的潜在生物学原因,包括特定的蛋白质——最值得注意的是MMP12和IgG-Fc受体IIb(可靠来源)——这些蛋白质可能会加速衰老和引发疾病。
皮热尔说:“对MMP12和IgG-Fc受体IIb等蛋白质的识别,将视网膜血管的变化与特定的炎症通路和组织重塑通路联系起来,而这些通路可能会导致衰老和心血管疾病。这一发现将微血管系统的变化与潜在的分子机制联系起来,凸显了减缓血管衰老和预防相关疾病的潜在治疗靶点。”
为什么视网膜成像会有帮助
《今日医学新闻》就这项研究采访了本杰明·伯特医学博士,他是加州丰塔纳纪念护理橙县医疗中心的一名 board 认证眼科医生,他评论说,这是一项出色的研究,展示了利用视网膜微血管系统诊断其他全身性疾病的作用。
伯特解释道:“视网膜微血管系统是我们唯一能以非侵入性方式看到的微血管系统,但它与我们在大脑和肾脏中看到的微血管系统是一样的。”
“正因为如此,多年来,散瞳眼科检查(可靠来源)一直是检查这种血管系统的一种方式,使临床医生能够诊断出患有糖尿病或高血压等潜在心血管疾病的患者。像这样的研究可能会为我们提供一些方法,让我们能比现在更早地通过眼睛的照片来预测这些疾病。”
——本杰明·伯特医学博士
他继续说道:“还有其他一些研究,和这项研究一样,利用人工智能来解读不同形式的视网膜成像。这些研究仅凭视网膜图像,无需其他信息,就能识别出年龄和性别。还有一些研究能够通过视网膜扫描诊断出痴呆症。因此,我们可以从这些非侵入性检查中获取更多信息,从而更多地了解我们自己以及我们的健康状况。”
伯特补充说:“我当然希望这项研究能够继续下去,因为它可以补充我们目前用于监测健康状况的血液检查、放射学研究和体格检查结果。”
这项研究既带来担忧也带来乐观
《今日医学新闻》还就这项研究采访了克雷格·巴斯曼医学博士、FACC、FSCAI,他是新泽西州哈肯萨克大学医学中心结构性与先天性心脏病项目的副主任以及成人先天性心脏病科主任。
巴斯曼说:“对于那些关注自己心血管健康或身体衰老速度的人来说,对这项研究的初步反应是既担忧又乐观。”
他解释道:“这项研究表明,视网膜血管网络的复杂性较低与更高的心血管疾病、中风风险以及更短的寿命存在遗传关联。这表明,我们的基因可能使我们中的一些人更容易拥有不太健全的微血管系统,而这可能会对全身产生影响。”
“然而,这项研究也带来了巨大的希望,”他继续说道,“眼睛为我们观察人体的血管健康状况提供了一个独特的、非侵入性的窗口。”
“通过快速、无痛的视网膜扫描就能提前预警心血管疾病风险和生物衰老情况,这一前景极具意义。随着我们对心血管疾病的预防性治疗不断发展,这可能会促使人们积极改变生活方式,并在心脏病症状出现之前很久就寻求预防性治疗。”
——克雷格·巴斯曼医学博士、FACC、FSCAI
巴斯曼表示,尽管这项研究前景广阔,但它仅仅是一个基础性的步骤,还需要进行临床验证、完善预测模型,并对潜在的因果机制进行研究。
他补充说:“总之,这项全基因组关联研究(GWAS)的荟萃分析(可靠来源)为预防医学开辟了一条令人兴奋的新途径。通过观察我们的眼睛,也许有一天我们能够比以往任何时候都更早地发现并应对影响我们心脏和寿命的风险。”