痴呆症已成为全球最紧迫的健康挑战之一。全球有数百万人受此影响，每年造成的经济损失高达数千亿美元。医生通常依靠实际年龄或血液生物标志物来评估风险，但这些方法往往无法捕捉驱动疾病的潜在生物学因素。
如今，研究人员发现，眼睛可能提供一种更简便、更经济的方法来预测未来的脑功能衰退。
新加坡国立大学杨潞龄医学院团队开发出一种人工智能工具，通过分析常规视网膜照片预测个体发展为痴呆症或认知衰退的可能性。该算法命名为RetiPhenoAge（视网膜表型年龄），通过解读眼底细微模式来评估生物年龄及其与脑健康的关联。
此项研究是新加坡同类研究的首例，也是全球范围内验证基于眼部的衰老标志物预测痴呆症的最大规模努力之一。
为什么视网膜重要
视网膜不仅是眼球后部的一层组织。它与大脑源自相同的胚胎组织，并共享诸多特征，包括微小血管网络。由于这种密切关联，科学家长期推测视网膜变化可能反映大脑内部状况。
新加坡国立大学医学院创新与精准眼科健康中心主任郑清玉教授解释道：“借助RetiPhenoAge，我们能够无创地评估个体生物年龄，为认知健康管理及更广泛的衰老研究提供宝贵见解。”
与需要专业设施且成本高昂的DNA甲基化检测或脑部扫描不同，视网膜成像已在眼科诊所和社区诊所广泛应用。这意味着基于这些图像的预测工具几乎可在任何场所部署，包括社区健康中心和移动筛查单元。
从眼照片到预测能力
研究团队利用深度学习模型构建RetiPhenoAge，训练数据来自英国生物样本库（UK Biobank）的数万张视网膜图像。该算法基于名为PhenoAge的指标学习评估生物年龄，PhenoAge结合了九项血液生物标志物与个体实际年龄。与依赖人工选取特征不同，人工智能直接扫描照片中与加速或延缓衰老相关的模式。
显著图——即算法聚焦区域的可视化呈现——显示其重点关注血管和视盘。这一发现符合生物学原理，因为小血管疾病和血管衰老在痴呆症中扮演重要角色。
该系统随后在两个大型人群中进行测试：新加坡记忆、衰老与认知中心（MACC）队列和英国生物样本库。
新加坡记忆诊所的发现
MACC研究追踪了新加坡510名参与者数年。初始阶段，他们接受了眼部摄影、脑部成像和认知评估。随访期间，155人出现可测量的认知衰退。
RetiPhenoAge测量显示视网膜年龄较高者更易出现衰退或被诊断为痴呆症。认知衰退的界定标准为临床痴呆评定量表总分增加3分或以上。视网膜年龄每上升一级，衰退可能性随之增大：五年内认知恶化的风险比为1.34，新发痴呆病例的风险比为1.43。
新加坡国立大学医学院健康长寿转化研究项目副主任克里斯托弗·陈教授表示：“随着全球痴呆症患者数量上升，我们亟需兼具可扩展性和预测能力的工具。RetiPhenoAge可能成为高效且经济的社区级筛查关键。”
为验证工具在东南亚以外地区的适用性，研究人员再次调用英国生物样本库数据。在33,495名拥有眼部图像和认知数据的参与者中，该算法再次成功预测痴呆风险。在更大样本中，痴呆风险比为1.25，证实该方法在不同人群和种族背景下的有效性。验证结果还将预测窗口延长至12年，表明视网膜衰老是长期信号而非短期指标。
与大脑及血液的关联
研究进一步检验视网膜衰老是否与大脑内部可测量变化相关。MRI扫描显示，视网膜年龄较高者同时存在更多白质高信号——即脑小血管疾病的征兆——以及更小的海马体体积，这两者均为已知的痴呆标志物。
血液检测同样支持这一关联。血浆蛋白质组学分析表明，视网膜年龄较高者体内与炎症、血管衰老及神经退行性变相关的蛋白质水平升高。这些发现提示，该算法不仅捕捉眼部变化，还反映了与衰老和脑健康相关的更广泛生物过程。
黄廷方综合医院顾问医师、共同第一作者沈明安博士强调：“我们期望这些发现能改善诊疗实践，帮助医生在症状出现前识别痴呆高风险人群，从而实现早期干预并提升患者预后。”
迈向早期检测与预防
全球痴呆症上升趋势使早期检测比以往更为重要。当前估计显示，三分之一老年人将经历某种形式的痴呆症，未来数十年患者数量预计翻倍。RetiPhenoAge等工具可在症状出现前识别最高风险人群，及时实施生活方式调整、治疗或监测。
共同第一作者谭奕聪助理教授补充道：“我们计划在更大规模和更多样化人群中验证该筛查工具，并评估其在临床环境中指导痴呆早期治疗的效果。”
后续展望
尽管结果令人鼓舞，研究人员谨慎指出该算法并非完美。并非所有视网膜年龄较高者都会发展为痴呆症，也并非所有痴呆病例都能通过眼扫描预测。未来需在全球不同人群中开展更多研究以优化工具。
团队已在国家医学研究理事会资助下启动后续项目，包括针对轻度认知障碍患者测试视网膜成像，以及探索RetiPhenoAge如何用于追踪新疗法的效果。
正如陈教授所言，目标是让筛查既简单又经济，理想情况下纳入常规健康检查。由于视网膜相机已广泛应用，其采用门槛远低于许多其他诊断技术。
研究成果已在线发表于《阿尔茨海默病与痴呆症：阿尔茨海默病协会期刊》。
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