近視與糖尿病人群黃斑區(qū)節(jié)細(xì)胞-內(nèi)叢狀層厚度縱向變化的關(guān)聯(lián)研究

王麗麗，玄猛，王蘭花，胡音，王偉，黃文勇

(中山大學(xué)中山眼科中心，眼科學(xué)國家重點實驗室，廣東省眼科視覺科學(xué)重點實驗室，廣東省眼部疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心，廣州 510060)

全球近視患病率呈現(xiàn)爆炸性增長趨勢，據(jù)估計，到2050年全球?qū)⒂?7.58億近視患者，占世界人口的49.8%[1]。中國則是近視“重災(zāi)區(qū)”，據(jù)統(tǒng)計，6～7歲小學(xué)兒童近視患病率低于10%，15～18歲高中學(xué)生達(dá)80%，大學(xué)生近視患病率>90%，其中20%為高度近視[2-4]。最近2年由于新型冠狀病毒疫情的影響，近視的發(fā)病率進(jìn)一步升高，發(fā)病年齡進(jìn)一步提前[5]。若無有效干預(yù)措施，學(xué)齡兒童和青少年近視累積患病率將持續(xù)增加。預(yù)計到2030年，我國近視眼患病率將為61.8%，其中小學(xué)達(dá)45.6%，初中81.3%，高中90.5%[6]。近視，尤其是高度近視，顯著影響全球健康，造成不同程度的視力損傷，甚至不可矯正，如開角型青光眼、近視相關(guān)視網(wǎng)膜病變及早發(fā)性白內(nèi)障等[7-9]。

同樣爆炸式增加的是糖尿病人群。我國成人糖尿病患病率從1980年的0.67%升高到2017年的11.2%[10-11]。據(jù)估計，目前中國成人糖尿病人數(shù)近1.3億，是世界上糖尿病人口最多的國家，經(jīng)濟和社會負(fù)擔(dān)巨大[11-12]。在糖尿病患者中，糖尿病性視網(wǎng)膜病變(diabetic retinopathy，DR)的全球患病率為22.27%[13]，中國約為18.45%[14]。除了公認(rèn)的DR，谷氨酸、氧化應(yīng)激和視網(wǎng)膜中神經(jīng)保護(hù)因子缺失等引起視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞層、光感受器等神經(jīng)細(xì)胞改變及糖尿病性視網(wǎng)膜神經(jīng)損傷被認(rèn)為是糖尿病眼部損害的早期表現(xiàn)，并且可預(yù)測DR的發(fā)生和進(jìn)展風(fēng)險[15]。

近視是DR的危險因素還是保護(hù)因素仍存在爭議[16]。既往研究[17]發(fā)現(xiàn)在糖尿病和近視同時存在時，患者神經(jīng)纖維層的厚度低于正常人、糖尿病患者或單純近視患者，因此推測近視和糖尿病是影響盤周神經(jīng)纖維層厚度的重要因素，糖尿病和近視協(xié)同導(dǎo)致的神經(jīng)纖維層損傷較糖尿病或近視單獨導(dǎo)致的損傷更明顯。由于該研究采用橫斷面設(shè)計，而且分析的是視盤周圍神經(jīng)纖維層數(shù)據(jù)，在東亞人群中視盤形態(tài)改變發(fā)生率高，視盤傾斜、旋轉(zhuǎn)、萎縮區(qū)造成視盤周圍視網(wǎng)膜神經(jīng)纖維層(peripapillary retinal nerve fiber layer，pRNFL)厚度測量不準(zhǔn)確，黃斑區(qū)節(jié)細(xì)胞-內(nèi)叢狀層(ganglion cell layer and inner plexiform layer，GCIPL)厚度被認(rèn)為是更有效的測量參數(shù)。然而，目前關(guān)于近視和糖尿病對GCIPL厚度的共同影響尚不清楚。因此，本研究旨在分析近視和糖尿病人群中GCIPL厚度的縱向變化，以確定近視和糖尿病對于GCIPL的影響。

1 對象與方法

1.1 對象

廣州糖尿病眼病隊列研究是從社區(qū)糖尿病登記系統(tǒng)招募的35～80歲的無眼科治療史的2型糖尿病患者，并從相同的社區(qū)中招募正常人群作為對照。排除標(biāo)準(zhǔn)：1)除糖尿病外的嚴(yán)重全身疾病史，如嚴(yán)重心腦血管疾病、惡性腫瘤、腎臟疾病；2)冠狀動脈旁路移植術(shù)、溶栓治療、腎移植等全身手術(shù)史；3)認(rèn)知障礙、精神障礙或無法完成問卷和檢查；4)眼外科手術(shù)史，如視網(wǎng)膜激光、眼內(nèi)注射、青光眼手術(shù)、白內(nèi)障手術(shù)或激光近視手術(shù)；5)屈光介質(zhì)異常(嚴(yán)重白內(nèi)障、翼狀胬肉或角膜混濁)、固視不良等情況導(dǎo)致眼底圖像質(zhì)量差。本研究采用了連續(xù)隨訪2年的縱向數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

1.2 方法

這是一項前瞻性隊列研究，本研究已獲得中山大學(xué)中山眼科中心醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)(審批號：2017KYPJ094)，遵守《赫爾辛基宣言》。受試者在登記參加研究前均簽署了知情同意書。

所有受試者均回顧其病史，并接受全面的眼科檢查，包括視力(ETDR S視力表)、眼壓(Topcon)、裂隙燈檢查(BQ-900)、眼底檢查、電腦驗光(KR-8800)、眼生物測量(Lenstar LS900)，3次復(fù)方托比卡安散瞳后進(jìn)行拍攝標(biāo)準(zhǔn)化的7方位彩色視網(wǎng)膜照片(Canon CR-2)排除視網(wǎng)膜異常(如視網(wǎng)膜出血或微動脈瘤)的患者。根據(jù)美國眼科學(xué)會(American Academy of Ophthalmology，AAO)的DR分級標(biāo)準(zhǔn)，由兩位眼科醫(yī)生進(jìn)行DR分級。

O CT 檢查：散瞳后掃頻光學(xué)相干斷層成像(swept source-optical coherence tomography，SSOCT；Triton，Topcon，Japan)技術(shù)對黃斑區(qū)進(jìn)行3D成像，掃描模式為7 mm×7 mm容積模式。根據(jù)糖尿病性視網(wǎng)膜病變早期治療研究(Early Treatment Diabetic Retinopathy Study，ETDRS)標(biāo)準(zhǔn)，采用直徑為1、3、6 mm的3個圓將黃斑分為中央?yún)^(qū)、內(nèi)環(huán)和外環(huán)；然后將內(nèi)環(huán)和外環(huán)進(jìn)一步分為4個象限，包括上象限、下象限、鼻象限和顳象限，自動分割GCIPL層，并自動報告每個網(wǎng)格中GCIPL厚度(圖1)。

圖1 SS-OCT 測量黃斑區(qū)GCIPL 厚度的示意圖Figure 1 GCIPL thickness measured by SS-OCT

全身因素：血壓監(jiān)測儀(HBP-9020)測量收縮壓(systolic blood pressure，SBP)和舒張壓(diastolic blood pressure，DBP)，使用自動體重和身高秤(HNH-318)測量體重和身高，并計算體重指數(shù)(body mass index，BMI)。采集靜脈血樣本，檢測糖化血紅蛋白(hemoglobin A1C，HbA1c)、總膽固醇(total cholesterol，TC)、高密度脂蛋白膽固醇(highdensity lipoprotein cholesterol，HDL-c)、低密度脂蛋白膽固醇(low-density lipoprotein cholesterol，LDL-c)和三酰甘油(triglycerides，TG)水平。

受試者分為對照組、糖尿病組和糖尿病合并近視組。對照組無糖尿病，無近視?？紤]中年人尤其糖尿病患者血糖對于近視度數(shù)的影響及晶體源性近視的存在，參考既往文獻(xiàn)[17]，將近視定義為等效球鏡(spherical equivalent，SE)≤?3 屈光度(diopter，D)，SE=球鏡+散光/2。糖尿病組為無近視的糖尿病人群；糖尿病合并近視組為SE≤?3 D的糖尿病人群。

1.3 統(tǒng)計學(xué)處理

本研究只納入右眼數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。采用卡方檢驗或單因素方差分析變異數(shù)分析(ANOVA)評估基線人口學(xué)、全身性和眼部參數(shù)的差異，事后兩兩比較采用Bonferroni校正。用線性混合效應(yīng)模型計算并比較3組GCIPL厚度隨時間的下降速度。年齡、性別、BMI、SBP、DBP、HbA1c、TC、總血脂、LDL-C、HDL-C、SE、眼內(nèi)壓(intraocular pressure，IOP)、中央角膜厚度(central corneal thickness，CCT)、前房深度(anterior chamber depth，ACD)、晶體厚度、眼軸(axil length，AL)和GCIPL被納入GCIPL變化的單變量和多變量線性混合模型，P<0.05有顯著意義的變量隨后包括在多變量分析中，以確定這些影響的獨立性。所有分析使用STATA版本14.0進(jìn)行。P<0.05為差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 基線人群特征

共納入1165名參與者，其中健康組508例，糖尿病組525例，糖尿病合并近視組132例。人口統(tǒng)計學(xué)和臨床特征如表1所示。對照組的BMI、SBP、DBP、HbA1c均顯著低于糖尿病組及糖尿病合并近視組。與對照組、糖尿病組相比，糖尿病合并近視組SE更小、AL更長，CCT更大，ACD更深，晶體厚度和TC水平更低。對照組較糖尿病組具有更低的BMI、SBP、DBP、HbA1c、IOP及CCT，更高的TC及LDL-c。糖尿病組和糖尿病合并近視組HbA1c的差異無統(tǒng)計學(xué)意義(表1)。

表1 研究對象的人口學(xué)數(shù)據(jù)和基線臨床特征Table 1 Demographics and clinical characteristics of the participants

2.2 三組基線GCIPL 比較

對照組、糖尿病組和糖尿病合并近視組的GCIPL分別為(71.1±0.3)、(74.4±0.2)和(71.7±0.5) μm，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.001，圖2A)。表2展示3組基線GCIPL厚度的分布。矯正年齡和性別的影響后，三組差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.001)，糖尿病組GCIPL高于對照組及糖尿病合并近視組(P<0.001)。

表2 各組基線校正年齡和性別后的GCIPL厚度分布Table 2 Baseline distribution of GCIPL thickness of the participants aft er adjusted for age and sex

2.3 隨訪2 年期間GCIPL 厚度的縱向變化

相對于基線數(shù)據(jù)，對照組、糖尿病組和糖尿病合并近視組的GCIPL厚度均呈現(xiàn)下降趨勢，變化分別為?0.10(95%CI：?2.03～0.05)、?1.21(95%C I：?24.04～0.05)和?2.17(95%C I：?21.63～0.10) μ m/年，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.001，表3，圖2B)。

表3 GCIPL和各亞區(qū)厚度的2年縱向變化Table 3 Estimated mean rates of GCIPL in each ETDRS grid during the 2-year follow-up

圖2 三組基線GCIPL厚度(A)和2年隨訪期間GCIPL厚度變化(B)Figure 2 Baseline average GCIPL thickness (A) and change in average GCIPL thickness (B) of 3 groups

外環(huán)各區(qū)域GCIPL厚度均有顯著變化，下方的GCIPL厚度下降較其他方向更加明顯。上方：糖尿病合并近視組>糖尿病組>對照組(P<0.001)；鼻側(cè)：糖尿病合并近視組>糖尿病組、對照組(P=0.001，P=0.029)；顳側(cè)及下方：糖尿病組、糖尿病合并近視組>對照組(P<0.005)。

內(nèi)環(huán)各區(qū)域GCIPL 厚度變化部分差異有統(tǒng)計學(xué)意義。上方GCIPL 較基線均下降：對照組GCIPL 厚度下降較糖尿病組更顯著(P=0.025)。糖尿病組下方及顳側(cè)GCIPL 厚度較基線增加(P<0.05)，與其他兩組變化差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。而鼻側(cè)近對照組較基線下降，三組間變化差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。

2.4 GCIPL 變化的相關(guān)因素分析

單因素回歸分析發(fā)現(xiàn)：GCIPL的變化與年齡、男性、BMI、SBP、DBP、糖尿病、HbA1c、ACD、AL、基線平均GCIPL厚度均呈負(fù)相關(guān)；與SE、TC、LDL-c呈正相關(guān)(表4)。多因素回歸分析發(fā)現(xiàn)：GCIPL的變化與年齡、SBP、糖尿病、AL及基線GCIPL厚度呈負(fù)相關(guān)，其中，糖尿病和AL的變化是影響GCIPL厚度變化最主要的因素。

表4 GCIPL平均變化的單因素及多因素回歸分析Table 4 Univariable and multivariable mixed models showing the associations of predictors with rate of average GCIPL thickness over time

3 討論

本研究結(jié)果顯示：糖尿病組基線GCIPL厚度顯著高于對照組、糖尿病合并近視組。隨訪2年期間，與對照組相比，糖尿病組與糖尿病合并近視組中GCIPL厚度下降更明顯，提示近視和糖尿病在GCIPL的影響上具有協(xié)同作用。在矯正其他混雜因素后，糖尿病和AL是影響GCIPL厚度變化最主要的危險因素。本研究是第一個縱向分析近視和糖尿病對GCIPL厚度影響的大規(guī)模研究。

本研究表明GCIPL與無DR的糖尿病患者有關(guān)。這一發(fā)現(xiàn)可以指導(dǎo)進(jìn)一步研究神經(jīng)退行性變在糖尿病發(fā)展中的作用。既往研究[15]報道了2型糖尿病患者的神經(jīng)纖維層厚度影響比健康個體更大，提示視網(wǎng)膜神經(jīng)變性在DR的發(fā)病機制中起重要的作用。本研究發(fā)現(xiàn)糖尿病組基線GCIPL厚度高于對照組，可能與早期糖尿病，高血糖導(dǎo)致GCIPL結(jié)構(gòu)重塑，表現(xiàn)為細(xì)胞長度、密度和樹突狀終末數(shù)量增加有關(guān)[15]。但糖尿病組GCIPL厚度減少的速度是健康人的12倍。特別是外環(huán)下方及上方GCIPL下降速度最快，其次顳側(cè)，類似的情況也出現(xiàn)在高血壓患者中[18]?？紤]高血糖和高血壓造成視網(wǎng)膜血流紊亂，導(dǎo)致視神經(jīng)容易出現(xiàn)灌注不足和視網(wǎng)膜缺血，這些變化尤其影響糖尿病患者視網(wǎng)膜神經(jīng)的上象限和下象限?？赡艿脑蚴巧戏胶拖路缴窠?jīng)細(xì)胞密度更高，神經(jīng)節(jié)細(xì)胞及神經(jīng)纖維對氧氣需求量更高，使它們對缺血損傷更敏感，從而厚度變薄更快。

研究[16,19]認(rèn)為近視患者血管較細(xì)，毛細(xì)血管壓力降低，減少了血管破裂的風(fēng)險，視網(wǎng)膜較薄，從而減少了氧需求，對DR具有保護(hù)作用。也有一些研究[17]發(fā)現(xiàn)近視沒有明顯的保護(hù)作用，認(rèn)為AL是影響GCIPL厚度的主要因素。隨著AL增加，神經(jīng)纖維層的厚度會減小，這種影響在青少年時期就已經(jīng)開始，而糖尿病對GCIPL的影響比近視晚幾十年后出現(xiàn)。本研究發(fā)現(xiàn)：AL的機械拉伸和糖尿病缺血損傷結(jié)合比各自單因素更能影響GCIPL的變化。糖尿病和AL是影響GCIPL厚度變化最主要的危險因素，隨訪2年發(fā)現(xiàn)兩者在GCIPL厚度下降中可能起協(xié)同作用，需行進(jìn)一步的組織病理學(xué)研究來確定其確切機制。

多因素回歸分析發(fā)現(xiàn)：年齡增加、SBP及GCIPL厚度也是GCIPL變化的危險因素。SBP增加是血流動力學(xué)異常的結(jié)果，既往文獻(xiàn)[20-21]發(fā)現(xiàn)超過5年的高血壓患者中GCIPL變薄與視網(wǎng)膜血流減少顯著相關(guān)。血糖控制和全身性高血壓是糖尿病腎病進(jìn)展的主要關(guān)聯(lián)因素，血流動力學(xué)和代謝途徑之間的可能存在分子相互作用，同樣的情況也可能發(fā)生在糖尿病眼病[22]。探索兩者在DR中的作用可能帶來DR的新療法。

本研究存在一定的局限性：1)對于糖尿病采用的是HbA1c的結(jié)果，沒有考慮到血糖波動等因素，控制血糖的二甲雙胍、胰島素等藥物可能會影響GCIPL厚度等。2)雖然通過眼底照相和OCT檢查排除了視神經(jīng)和視網(wǎng)膜異常的人，但是沒有檢查視野，不能完全排除潛在青光眼前期患者，可能會對GCIPL厚度結(jié)果產(chǎn)生影響。3)大規(guī)模人群研究無法進(jìn)行有創(chuàng)的熒光造影檢查，可能會漏診潛在的視網(wǎng)膜病變患者，考慮到人群患病率較低，這部分人對結(jié)果不會造成嚴(yán)重影響。

本研究發(fā)現(xiàn)糖尿病患者GCIPL的下降速度是健康人的12倍。同時存在糖尿病和近視導(dǎo)致GCIPL損傷速度是健康人的22倍，提示糖尿病和近視在GCIPL損傷方面存在協(xié)同作用。

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