高分辨率成像结合机器学习可追踪衰老细胞Can AI Assisted Technique Measure And Track Aging Cells?

环球医讯 / AI与医疗健康来源:www.msn.com美国 - 英语2025-07-30 13:54:58 - 阅读时长3分钟 - 1055字
研究人员利用人工智能训练计算机系统分析受损细胞,以追踪因损伤、衰老或疾病而停止正常生长和繁殖的细胞,从而深入了解组织再生能力下降的机制,以及衰老细胞如何促进疾病发展。该工具还有助于评估针对衰老细胞的疗法,如清除衰老细胞的药物。研究团队来自纽约大学格罗斯曼医学院,并已为相关技术申请专利。
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高分辨率成像结合机器学习可追踪衰老细胞

研究人员在一项新研究中表示,将高分辨率成像与机器学习相结合,能够追踪那些因损伤、衰老或疾病而受损、不再正常生长和分裂的细胞。已知衰老细胞在伤口修复和衰老相关疾病(如癌症和心脏病)中起着关键作用,研究人员表示,追踪这些细胞的进展有助于他们理解组织为何会随着时间推移逐渐失去再生能力,或它们如何促进疾病的发生。此外,该工具还有助于评估逆转损伤的疗法。

一项突破性的发现?

这项研究包括训练计算机系统使用人工智能分析动物细胞,这些细胞通过逐渐增加化学物质浓度的方式受到损伤,以模拟人类衰老过程。持续暴露于环境或生物压力因素下的细胞会停止分裂,并开始释放基质因子,这些因子是损伤反应的指示信号。这项研究于2025年7月7日发表在《自然》(Nature)期刊上。研究团队的AI分析揭示了细胞核心控制单元(细胞核)的几个可定量测量的特征。当这些特征综合考虑时,与组织或细胞群中的衰老程度密切相关。这些特征包括细胞核扩大的证据、核密度(焦点)增加、从圆形形状向不规则形状的转变。细胞核内的遗传物质使用标准化学染料染色时比正常细胞更浅。后续量化分析证实,具有这些特征的细胞确实是衰老的,因为它们也表现出停止分裂、DNA损伤、为细胞凋亡做准备而聚集的溶酶体,以及对现有清除衰老细胞药物的反应性。

提高癌症治疗的潜力?

“我们的研究提供了证据,表明某些细胞核形态测量参数可以可靠地识别和追踪衰老细胞,我们认为这对未来关于组织再生、衰老和疾病进展的研究至关重要,”研究的高级研究员Michael Wosczyna博士表示。Wosczyna是纽约大学格罗斯曼医学院骨科外科的助理教授。他表示,其团队的NMP(核形态参数)研究验证了在任何年龄、任何组织类型以及多种疾病中准确识别衰老细胞的能力。研究团队计划进一步研究NMP在人类组织中的应用,并希望将其与其他类型的生物标志物工具结合,研究衰老及其在衰老、伤口修复和疾病中的潜在作用。研究人员表示,NMP的最终目标是开发能够防止细胞衰老对人类健康产生负面影响的疗法。纽约大学已为该技术提交了专利申请。“我们的测试平台提供了一个比以往更强大的平台来研究衰老细胞,并评估潜在的治疗方法,例如针对不同组织和病理中衰老细胞的清除药物,”Wosczyna补充道。

总结

人工智能是下一个重大技术,也许它已经成为了。尽管人们对AI的负面潜力存在诸多担忧,但其在医学科学中的发现和进步无疑是其明智应用的体现。未来,AI与医疗保健如何建立一种以人为本的关系,为更大的利益服务,仍有待观察。

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