深圳先进院合作在视网膜杆状小胶质细胞研究中获进展

　　2月18日，Nature Publishing Group (NPG)旗下的国际学术期刊Scientific Reports 发表了中国科学院深圳先进技术研究院与南京师范大学、香港大学共同在视网膜杆状小胶质细胞研究领域取得的最新成果，论文题为《图像处理方法阐述视神经切除后视网膜杆状小胶质细胞的空间特征》(Image processing methods to elucidate spatial characteristics of retinal microglia after optic nerve transection)。深圳先进院医工所微纳中心博士彭勃、南京师范大学教授张煜东和香港大学博士梁玉香为该论文的共同第一作者。

　　2015年，彭勃等人利用视神经切除术，首次在视网膜上系统性描述了一种特殊的小胶质细胞——杆状小胶质细胞（rod microglia），并证明其来源于视网膜内原生小胶质细胞的增殖。与其他激活状态的小胶质细胞不同之处在于，杆状小胶质细胞形态呈杆状，并沿着视神经节细胞的轴突束（axon bundle）放射状排列。由于其形态复杂，给研究人员的分析造成了一定困难。

　　彭勃联合南京师范大学教授袁逖飞课题组、张煜东课题组与香港大学苏国辉课题组开展科研攻关，利用图像处理方法提取并阐述了视神经细胞小胶质细胞在神经损伤后活化的形态学空间特性。联合课题组设计开发出一款基于图像处理与机器视觉的自动化软件，实现了自动分割细胞图像背景、提取小胶质细胞、分析其空间特性，并实现统计分析。该图像处理方法属于机器视觉技术，即用计算机代替人眼，对目标进行识别、跟踪、测量、理解等处理，从而建立一个能从图像中获取信息的人工智能系统，并对杆状视网膜细胞进行自动化高通量定性分析。此外，该研究对于进一步了解视网膜退行性病变、视觉损伤以及相关的脑疾病（如阿兹海默症引起的脑炎症反应）都有指导性的意义。

　　该研究得到了广东省创新团队（2013S046）和深圳市孔雀团队的资助。

图1：依靠图像检索方法进行最佳阈值算法的图像分割。

图2：杆状小胶质细胞角度与视神经切除术后时间的统计直方图。小胶质细胞在正常视网膜内（A）和视神经切除术后3天（B）、1周（C）、2周（D）、3周（E）、6周（F）和8周（G）的角度分布图。H 杆状小胶质细胞角度分布在正常和视神经切除视网膜中的比较。