由德国亥姆霍兹慕尼黑研究中心与慕尼黑大学等机构组成的联合团队，近日研发出一套名为“鼠体图谱”（MouseMapper）的人工智能分析系统。该系统能在细胞级别的分辨率下，绘制出小鼠全身的疾病相关变化图谱。研究揭示，肥胖不仅会诱发全身性炎症，还会对包括神经系统在内的多个系统造成隐性损伤，其中甚至波及负责面部感觉的神经。相关成果已于20日发表在《自然》杂志上。
“鼠体图谱”系统基于深度学习算法构建，具备自动识别31种器官及组织类型的能力，并能深入分析全身范围内神经与免疫细胞的分布动态。
为了获取全面的数据，研究团队首先利用荧光标记物对小鼠体内的神经和免疫细胞进行“染色”，随后应用组织透明化技术，在保留细胞信号的同时使小鼠身体趋于透明。接着，团队借助光片显微镜对完整小鼠进行三维成像，获取了覆盖全身的高精度图像。最终，AI系统对各器官中的炎症反应、神经变化及免疫细胞聚集情况进行了自动化分析。
研究人员通过高脂饮食诱导小鼠产生肥胖及代谢紊乱。分析结果表明，肥胖导致了小鼠全身免疫细胞的组织结构及神经网络发生显著改变。其中，一个以往常被忽视的变化发生在三叉神经——这条负责面部感觉的关键神经上。数据显示，肥胖小鼠的三叉神经末梢及分支明显减少，提示其神经结构已受损。相应的行为学测试也证实，这些小鼠对外界刺激的感觉反应减弱，说明结构性损伤已实质性地影响了感觉功能。队进一步对三叉神经节进行了分析，并在人类肥胖患者的三叉神经组织中检测到了相似的分子特征。这一发现表明，肥胖引发的神经损伤不仅存在于小鼠模型中，在人类体内也极有可能普遍存在。