青少年近視發(fā)生發(fā)展的相關(guān)環(huán)境因素及機(jī)制研究進(jìn)展△

張娟美 吳建峰 畢宏生

近視是目前為止患病率最高的一種屈光不正，分為病理性近視和單純性近視。近視的發(fā)生發(fā)展與多種因素相關(guān)，主要分為遺傳因素和環(huán)境因素。病理性近視度數(shù)高、進(jìn)展快、患病率低，主要與遺傳有關(guān)，屬于單基因遺傳，目前已經(jīng)確定了一些近視相關(guān)基因［1-4］。單純性近視度數(shù)相對(duì)較低，進(jìn)展慢，患病率高，與遺傳和環(huán)境因素都相關(guān)，屬于多因子遺傳。本文我們就近視發(fā)生發(fā)展的相關(guān)環(huán)境因素研究進(jìn)行綜述。

1 近距離工作

從20世紀(jì)60年代提出調(diào)節(jié)緊張假說以來，在動(dòng)物以及人類身上均發(fā)現(xiàn)持續(xù)近距離工作會(huì)導(dǎo)致近視的發(fā)生和發(fā)展。Ip等［5］研究發(fā)現(xiàn)，持續(xù)閱讀時(shí)間超過30 min或者閱讀距離小于30 cm的兒童發(fā)生近視的幾率明顯增加。Saw等［6］也發(fā)現(xiàn)每周閱讀多于2本書或者每天閱讀時(shí)間多于2 h的學(xué)生患較高度數(shù)近視(≥-3.0 D)的可能性比對(duì)照組明顯增加。這些都說明了近距離閱讀學(xué)習(xí)會(huì)導(dǎo)致青少年近視的發(fā)生發(fā)展。

在不同的年齡階段，近距離工作時(shí)間對(duì)近視的發(fā)生發(fā)展可能有著不同的作用。French等［7］發(fā)現(xiàn)年齡較小組(6歲組)中，近視的兒童近距離工作的時(shí)間比未近視的兒童多，而年齡較大組(12歲組)，近視的兒童與未近視兒童近距離工作的時(shí)間沒有明顯差異。這說明近距離工作時(shí)間在近視的發(fā)生中對(duì)年齡較小的兒童作用明顯。

近距離工作對(duì)近視的發(fā)生發(fā)展到底起著多大的作用，目前還存在爭議。盡管阿托品可以放松調(diào)節(jié)并可以使近視進(jìn)展減緩［8］，但是動(dòng)物實(shí)驗(yàn)早已證明阿托品減輕近視的進(jìn)展并不是通過放松調(diào)節(jié)來起作用的［9］。Jones-Jordan等［10］在 835 例 6 ～14 歲的近視患者中發(fā)現(xiàn)，無論是為消遣而閱讀的時(shí)間，還是其他的近距離活動(dòng)都與近視的進(jìn)展無關(guān)，只有每周閱讀時(shí)間再多10 h以上，才會(huì)在1 a后引起輕微近視進(jìn)展(-0.08 D)。而在改變近距離視物狀態(tài)之后，近視的進(jìn)展沒有明顯改善，這也說明近距離工作可能與近視發(fā)展的關(guān)系不明顯［11］。因此，還需要進(jìn)一步的研究去探索近距離工作對(duì)近視的作用及其機(jī)制。

2 戶外活動(dòng)時(shí)間與光照時(shí)間

流行病學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，不同地區(qū)之間以及同一地區(qū)不同人群之間近視的患病率差別很大。同樣是華人，新加坡的近視患病率為29%，悉尼為3%［12］。同樣是白種人，英國的近視患病率為29.4%［13］，悉尼近視患病率為4.6%，北愛爾蘭為15.0%［14］。從流行病學(xué)研究來看，澳大利亞的青少年近視患病率較低，而教育方面的研究顯示，澳大利亞的青少年閱讀時(shí)間及教育水平在全世界都是比較高的。這說明近距離工作負(fù)荷對(duì)近視的影響是有限的。那如何解釋近視患病率的差別呢?隨著流行病學(xué)及基礎(chǔ)研究的深入和發(fā)展，大量研究發(fā)現(xiàn)戶外活動(dòng)時(shí)間和光照時(shí)間對(duì)近視的作用要更大一些。下面我們就來分析一下關(guān)于戶外活動(dòng)及光照時(shí)間和強(qiáng)度對(duì)近視的影響及可能的作用機(jī)制。

2.1 戶外活動(dòng)時(shí)間對(duì)近視的影響 戶外活動(dòng)包括戶外休閑活動(dòng)及戶外體育活動(dòng)。最早在1993年，P?rssinen等［15］在芬蘭的學(xué)校進(jìn)行了一項(xiàng)為期3 a的隨訪研究，發(fā)現(xiàn)戶外活動(dòng)時(shí)間對(duì)近視具有保護(hù)作用，近視進(jìn)展快的學(xué)生戶外活動(dòng)時(shí)間(平均1.1 h·d-1)比近視進(jìn)展慢的學(xué)生(平均3.2 h·d-1)少。隨后的大量研究發(fā)現(xiàn)，近視的患病率與戶外活動(dòng)時(shí)間呈負(fù)相關(guān)。Sherwin等［16］就近視與戶外時(shí)間作了一項(xiàng)Meta分析，研究發(fā)現(xiàn)戶外時(shí)間增加可以降低近視的發(fā)生，戶外活動(dòng)時(shí)間每天每多1 h，近視發(fā)生的幾率就會(huì)降低2%。Jones等［17］研究發(fā)現(xiàn)，從事體育活動(dòng)對(duì)近視的發(fā)生具有保護(hù)作用，并且從事體育活動(dòng)比從事近距離閱讀對(duì)近視發(fā)生發(fā)展的作用更大。Guggenheim等［18］發(fā)現(xiàn)，戶外時(shí)間比單純體育運(yùn)動(dòng)時(shí)間對(duì)近視的發(fā)生發(fā)展具有更大的保護(hù)作用。Dirani等［19］也發(fā)現(xiàn)戶外體育活動(dòng)時(shí)間與近視的發(fā)生發(fā)展呈負(fù)相關(guān)，而室內(nèi)體育活動(dòng)則與近視無關(guān)。Jones等［20］在2007年進(jìn)行的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，戶外體育活動(dòng)可以降低近視的發(fā)生，即使是在戶外活動(dòng)時(shí)間最少的一組也存在這種現(xiàn)象。那些父母近視的學(xué)生，增加戶外活動(dòng)時(shí)間可以降低近視發(fā)生的可能性。戶外活動(dòng)時(shí)間從每周5 h增加到14 h或更多，近視的幾率會(huì)降低1/3。這些都說明了增加戶外活動(dòng)時(shí)間可以降低近視的發(fā)生發(fā)展。眾所周知，農(nóng)村兒童比城市兒童接受陽光和戶外活動(dòng)的時(shí)間要多，并且?guī)缀跛械难芯烤@示城市與農(nóng)村青少年的近視發(fā)生發(fā)展存在差別。Ip等［21］在澳大利亞12歲兒童中發(fā)現(xiàn)，郊區(qū)的近視患病率為6.9%，而在城市中則為17.8%。Shih等［22］在臺(tái)灣的一項(xiàng)研究也顯示，城市地區(qū)比農(nóng)村地區(qū)的近視進(jìn)展快。近視進(jìn)展最快的年齡段為13～15歲。

總之，無論是橫斷面還是縱向研究，以及不同地區(qū)、不同種族或不同年齡的研究，均有較強(qiáng)證據(jù)支持戶外活動(dòng)增多對(duì)近視的發(fā)生發(fā)展具有保護(hù)作用。而Jones-Jordan等［10］發(fā)現(xiàn)，近視的發(fā)生與戶外活動(dòng)有關(guān)，但近視的發(fā)展與戶外活動(dòng)時(shí)間無關(guān)。那么是否近視的發(fā)生和發(fā)展是通過不同的機(jī)制來進(jìn)行的?或者近視的發(fā)生發(fā)展與戶外時(shí)間存在閾值效應(yīng)?這些都還需要進(jìn)一步研究。

2.2 光照對(duì)近視的影響 光照對(duì)近視發(fā)生發(fā)展的影響大多是針對(duì)動(dòng)物模型進(jìn)行的。在不同的物種以及不同的近視模型中均發(fā)現(xiàn)了光照對(duì)屈光狀態(tài)的影響。Ashby等［23］在小雞形覺剝奪性近視模型中發(fā)現(xiàn)，無論是陽光還是燈光，只要光照強(qiáng)度增加都可以減少近視的進(jìn)展。Backhouse等［24］發(fā)現(xiàn)，整個(gè)白天總光照強(qiáng)度增加可以抑制近視的進(jìn)展，效果要好于在短時(shí)間(2 h)內(nèi)獲得相當(dāng)于1 d的光照強(qiáng)度的。這可能提示，近視的進(jìn)展與光照強(qiáng)度有關(guān)，也與光照的時(shí)間有關(guān)。Siegwart等［25］在樹鼠的近視模型中發(fā)現(xiàn)，無論是形覺剝奪性還是鏡片誘導(dǎo)性近視，適度增加光照強(qiáng)度都可以減少近視的進(jìn)展。在光照強(qiáng)度為16 000 lux的環(huán)境中呆11 d可以使形覺剝奪性近視的進(jìn)展減緩44%，使離焦性近視的進(jìn)展減緩39%。

目前也有研究探討了光照對(duì)人類的影響。Cui等［26］對(duì)丹麥8～14歲近視的兒童進(jìn)行光照時(shí)間與近視的研究中發(fā)現(xiàn)，每6個(gè)月光照累積時(shí)間長的，眼軸增長慢，近視進(jìn)展慢，而光照累積時(shí)間短的，眼軸增長快，近視進(jìn)展快。Donovan等［27］在中國廣州進(jìn)行的研究發(fā)現(xiàn)，冬天比夏天眼軸增長快，近視進(jìn)展快。這種現(xiàn)象是由于夏天光照時(shí)間長、強(qiáng)度大導(dǎo)致的，還是由于夏天戶外活動(dòng)多導(dǎo)致的，這還需要進(jìn)一步研究證實(shí)。

2.3 戶外活動(dòng)及光照的作用機(jī)制 對(duì)于戶外活動(dòng)增加對(duì)近視具有保護(hù)作用的機(jī)制，主要有以下幾種解釋:(1)戶外活動(dòng)增多，近距離工作時(shí)間相應(yīng)會(huì)降低;(2)戶外光照強(qiáng)度高，使瞳孔縮小，景深增加，成像清晰度增加，可以減少因成像模糊引起的眼軸增長而減緩近視的進(jìn)展。然而Ashby等［28］在雞的近視模型中分析，瞳孔的大小與屈光狀態(tài)及近視的進(jìn)展沒有密切關(guān)系;(3)還有人推測(cè)戶外時(shí)間增多對(duì)近視的保護(hù)作用，是因?yàn)樘柟庵胁煌ㄩL的光的影響。從動(dòng)物實(shí)驗(yàn)來看，無論是采用暴露于陽光下還是通過用鹵素?zé)粽丈鋪碓黾庸庹諒?qiáng)度，都可以降低近視進(jìn)展［23］。而太陽光和鹵素?zé)粼诠庾V范圍上有差別。盡管研究發(fā)現(xiàn)眼軸長度和脈絡(luò)膜厚度在不同波長光的照射下會(huì)發(fā)生不同的改變，但是由于太陽光的復(fù)雜性，以及動(dòng)物和人類的區(qū)別，具體機(jī)制還需要進(jìn)一步研究;(4)目前廣為接受的解釋是，戶外光照強(qiáng)度增加可以引起視網(wǎng)膜局部多巴胺的釋放增多。徐超立等［29］詳細(xì)敘述了多巴胺在近視發(fā)生發(fā)展中的作用。

3 吸煙

吸煙是很多疾病發(fā)生的危險(xiǎn)因素，比如肺癌、心腦血管疾病、年齡相關(guān)性黃斑變性等。但是，吸煙對(duì)近視的發(fā)生發(fā)展可能具有保護(hù)作用。Stone等［30］發(fā)現(xiàn)，父母中有一人或兩人吸煙者，近視患病率比父母未吸煙者低(12.5%vs 25.4%)，而懷孕期間，父母中一人或兩人吸煙者近視患病率比父母未吸煙者低(8.6%vs 23.9%)，并且父母吸煙越多，其子女近視平均度數(shù)越低，遠(yuǎn)視平均度數(shù)越高，呈劑量依賴性關(guān)系。

香煙成分復(fù)雜，其中尼古丁是香煙中的主要成分，香煙對(duì)近視的影響可能主要通過煙堿型乙酰膽堿受體起作用。乙酰膽堿受體是目前研究較為廣泛的近視相關(guān)受體。很早有研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，毒蕈堿型乙酰膽堿受體拮抗劑——阿托品可以抑制近視進(jìn)展［8，31］。Schwahn 等［32］發(fā)現(xiàn)，玻璃體內(nèi)注射阿托品可以減緩雞形覺剝奪性近視的進(jìn)展，并呈劑量依賴性，同時(shí)玻璃體腔注射阿托品可以使玻璃體腔內(nèi)多巴胺釋放增多。玻璃體腔注射阿撲嗎啡和阿托品均可抑制形覺剝奪性和離焦性近視的進(jìn)展，但是兩種藥物聯(lián)合應(yīng)用并不能增加抑制作用，這可能是因?yàn)閮烧咄ㄟ^共同的通路來達(dá)到抑制近視的作用［33］。煙堿乙酰膽堿受體在眼球中分布廣泛，存在于虹膜、睫狀體、視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞及神經(jīng)節(jié)細(xì)胞等。神經(jīng)科學(xué)方面的研究顯示，香煙中的尼古丁可以使大腦中多巴胺釋放增多，非尼古丁成分可以抑制單胺氧化酶對(duì)多巴胺的降解作用，也增加了多巴胺的含量，可以起到對(duì)帕金森癥狀的抑制作用［34-35］。香煙是否在視網(wǎng)膜中也具有類似的作用?由于成分的復(fù)雜性以及乙酰膽堿受體的多樣性，關(guān)于吸煙暴露對(duì)近視發(fā)生發(fā)展的抑制作用還需要研究。

4 其他相關(guān)因素

國內(nèi)外的研究還發(fā)現(xiàn)了近視的其他相關(guān)環(huán)境因素，比如年齡［7］、受教育程度高、社會(huì)經(jīng)濟(jì)收入［36］、母親懷孕時(shí)年齡［37］、母乳喂養(yǎng)［38］等。

5 小結(jié)

綜上所述，近視的發(fā)生發(fā)展受多種環(huán)境因素的影響，在父母近視狀態(tài)以及基因等遺傳條件無法改變的情況下，環(huán)境因素就成為目前近視研究和防治的重點(diǎn)。目前有較強(qiáng)證據(jù)支持，通過增加戶外活動(dòng)時(shí)間或者光照強(qiáng)度可以降低近視的發(fā)生發(fā)展。但是，究竟哪種環(huán)境因素對(duì)近視的發(fā)生發(fā)展起著決定性的作用，近距離工作時(shí)間的作用到底有多大?戶外活動(dòng)和光照強(qiáng)度是否密切相關(guān)，以及多巴胺受體及乙酰膽堿受體在近視發(fā)生發(fā)展中的作用都需要深入研究。只有充分掌握了近視發(fā)生發(fā)展的危險(xiǎn)因素和發(fā)生機(jī)制，才能更好地對(duì)青少年近視進(jìn)行預(yù)防和治療，提高青少年的視覺健康水平。

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