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这个器官能延长人的寿命,但过去医生做手术时会顺手切掉它

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和人类在物理、航天、计算机等领域的进展相比,医学在某些方面看起来似乎是有一些落后。早在1969年,人类就已经成功登月;但直到1985年,医生还觉得婴儿没有痛觉,在做手术时不给婴儿打麻药。

随着技术不断发展,医学领域拥有了越来越先进的仪器和手段。它们在推进医学继续向前发展的同时,会顺手颠覆一下教科书上的传统观点,这再正常不过了。而这次被颠覆的,是免疫系统中的胸腺。

在传统观点中,胸腺是T细胞分化、发育和成熟的场所,在青春期时达到高峰。一旦胸腺在青春期产生了足够多样化的T细胞库,T细胞库就可以在胸腺之外长期维持,而胸腺似乎就没有了存在的必要。

而且,随着人体逐渐生长,胸腺会开始脂肪化,它会不断缩小,活性降低,逐渐被脂肪取代。换句话说,原来胸腺的会逐渐变成一团脂肪,而免疫系统需要的T细胞不需要胸腺也能维持活性。自然,科学家便认为,胸腺在成年人体内基本没有实际功能。

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胸腺(Thymus)。图片来源:public domain/Wikipedia

不过,就算是这些传统观点,也是澳大利亚科学家雅克·米勒(Jacques Miller)从1961年后才通过小鼠实验发现的。在那之前,人们对胸腺的认知大概就是——那里有一个器官,手术时如果它碍事了,切掉问题也不大。

这一现象在先天性心脏病手术上尤为明显,因为接受手术的患者往往是儿童,胸腺在儿童体内体积较大,且会在心脏前方挡住医生手术时的视野。考虑到心脏手术极高的风险,切除一部分胸腺拓展手术的操作空间,往往被医生视为可接受的牺牲。

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我们现在知道,胸腺对于儿童免疫系统的发育非常重要。而最近在一篇发表于《自然》(Nature)的论文中,美国麻省总医院的研究人员发现,就算是胸腺已经退化较多的成年人,胸腺的重要性也不容忽视。他们通过对美国2万多名成年人的健康筛查发现,胸腺与人的全因死亡率直接相关。

量化胸腺

以前其实也有类似的研究,但它们大都是基于小规模的血液分析,而此次麻省总医院的研究人员手上则掌握着相当充分的数据。他们通过美国全国性肺癌筛查试验,对超过2.5万名成年人进行了分析。另外,他们还从弗雷明汉心脏研究(Framingham Heart Study)中拿到了2500名参与者的数据。

有了充足的数据后,研究团队就开始“遇事不决,机器学习”了。他们利用机器学习方法分析了CT扫描获取的胸腺图像,并分析胸腺的大小、形态和组织结构,构建出了胸腺健康评分(thymic health score)。这个评分从0到1,0代表胸腺完全脂肪化,彻底退化,失去了原有的功能;1代表胸腺高度健康。

紧接着,研究人员按照胸腺健康评分开始给受试者的胸腺健康进行排名,并按照排名位次赋予胸腺健康值(thymic health values)。这个值从0到100,越高代表胸腺的健康排名越高。比如胸腺健康值是60,则代表胸腺健康程度领先60%的人。

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麻省总医院的研究人员开发了一个深度学习模型,可以通过CT扫描评估胸腺的健康状况。本土从左到右分别为高、中、低胸腺的健康状况。图片来源:Mass General Brigham/Nature

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