青少年近視相關(guān)環(huán)境因素的研究進(jìn)展

丁鑫，郇義貞，郭承偉

近視，是當(dāng)眼睛調(diào)節(jié)放松時(shí)，平行于光軸進(jìn)入眼睛的光線被聚焦在視網(wǎng)膜前的一種屈光不正，通常是由眼球前后徑過長，或者由角膜過度彎曲和（或）晶狀體屈光力增加造成的[1]。全球近視患病率快速上升，預(yù)期從2000年占世界人口的23%上升到2050 年的50%，已成為嚴(yán)重的公共衛(wèi)生問題[2]。近視除了造成經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)外，視力損害或者高度近視引起的并發(fā)癥，可能導(dǎo)致患者生產(chǎn)力、生活質(zhì)量和獨(dú)立性的喪失[3]。雖然近視的病因尚未明確，但有證據(jù)[4]表明，近視是環(huán)境因素和遺傳因素之間相互作用的多因素所致。僅靠近視的遺傳學(xué)不能解釋一代或兩代人近視患病率迅速上升現(xiàn)象的原因，教育和戶外活動(dòng)等環(huán)境因素則顯示出很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性[5]。因此，探析環(huán)境因素對于近視的影響十分重要，本文將導(dǎo)致近視的相關(guān)環(huán)境因素的文獻(xiàn)進(jìn)行綜述。

1 自然環(huán)境

1.1 光照

1.1.1 光照強(qiáng)度 強(qiáng)光和弱光暴露可能都是利用環(huán)境光照預(yù)防近視的策略選擇之一。相關(guān)研究[6]表明，強(qiáng)光能夠通過激活視網(wǎng)膜On 通路中的多巴胺D1 受體信號(hào)，抑制形覺剝奪性近視的發(fā)展。除了強(qiáng)光照射外，弱光照射刺激的視桿細(xì)胞通路對近視發(fā)展也有重要影響。一項(xiàng)研究[7]發(fā)現(xiàn)，近視和非近視兒童在1 周時(shí)間內(nèi)，接受到的光照強(qiáng)度及呈現(xiàn)的屈光狀態(tài)存在顯著差異，近視兒童接受的弱光暴露明顯少于非近視兒童，表明弱光暴露可以在一定程度上防止近視發(fā)展。上述實(shí)驗(yàn)證明了光照暴露能夠減緩近視的進(jìn)展，但光照持續(xù)時(shí)間和強(qiáng)度等因素對近視的影響可能存在不同的差異。在雛雞實(shí)驗(yàn)[8]中，分為恒定光照組和2 h 光照周期組，前組中2,000 lux 組的近視屈光度（-4.94±1.21）D 明顯低于300 lux 對照組（-9.73±0.96）D；后組中，與300 lux 對照組相比，10,000 lux 組無論是在早晨（-9.98±0.85）D、中午（-8.00±1.26）D 和晚上（-13.14±1.16）D，對屈光狀態(tài)均無顯著影響，但中午組的近視發(fā)生率明顯低于晚間組。結(jié)果顯示，在白天連續(xù)增加每日光照比在2 h內(nèi)增加同等強(qiáng)度的強(qiáng)光更能有效地抑制近視，在對強(qiáng)光暴露的反應(yīng)中，似乎一日之內(nèi)也存在微弱的時(shí)間效應(yīng)。有關(guān)光照持續(xù)時(shí)間及強(qiáng)度對近視的影響未來需要進(jìn)行更多的科學(xué)研究。

1.1.2 光照類型 WANG 等[9]將恒河猴分為人工（室內(nèi)）光照飼養(yǎng)組和自然（室外）光照照射組，發(fā)現(xiàn)與后一組相比，前組的猴子表現(xiàn)出更明顯的近視屈光參差，表明暴露在自然光下可能對減少遠(yuǎn)視性離焦誘導(dǎo)的近視有一定的效果。GAWNE 等[10]研究了長波和短波對樹鼠屈光發(fā)育的影響，發(fā)現(xiàn)窄帶紅光（626 nm）能夠減緩玻璃體生長、產(chǎn)生遠(yuǎn)視，閃爍的窄帶藍(lán)光（464 nm）能夠?qū)е虏Ａw拉長和近視。TORII等[11]發(fā)現(xiàn)，紫光（360～400 nm）使近視的抑制基因早期生長反應(yīng)基因1（early growth response 1，EGR1）表達(dá)上調(diào)，在相同條件下，紫光誘導(dǎo)雛雞脈絡(luò)膜視網(wǎng)膜組織中EGR1 的表達(dá)明顯高于藍(lán)光，TORII 等[11]的回顧性研究比較了近視兒童配戴眼鏡（紫光遮蔽）和2 種類型的隱形眼鏡（部分紫光遮蔽和紫光透射）的眼軸延長程度，數(shù)據(jù)顯示，紫光透射式隱形眼鏡對近視進(jìn)展的抑制作用最強(qiáng)。實(shí)驗(yàn)提示自然光線、窄帶紅光和紫光是控制近視的重要光照類型。

1.1.3 光照減緩近視的作用機(jī)制 環(huán)境光照減緩動(dòng)物近視發(fā)展的潛在機(jī)制，可能是由于光照誘導(dǎo)視網(wǎng)膜釋放多巴胺[12]。多巴胺是視網(wǎng)膜中一種重要的神經(jīng)遞質(zhì)，參與調(diào)節(jié)視網(wǎng)膜發(fā)育、視覺信號(hào)和屈光發(fā)育等多種功能[13]。多巴胺的釋放能夠防止眼球增大，并抑制眼球軸向伸長。光剝奪和低照度環(huán)境抑制了動(dòng)物的多巴胺受體，眼球軸向伸長不會(huì)受到抑制，近視會(huì)進(jìn)一步發(fā)展[14]。

1.2 空氣質(zhì)量

環(huán)境污染日益嚴(yán)重，空氣污染物逐漸被證實(shí)與近視等視力損害的風(fēng)險(xiǎn)之間存在潛在的聯(lián)系。人眼是直接接觸外界環(huán)境的器官，極易遭受周圍空氣污染物中毒性成分的影響。一項(xiàng)來自6個(gè)發(fā)展中國家，33,626名50歲以上受試者參加的研究[15]發(fā)現(xiàn)，長期暴露在空氣中的細(xì)顆粒物（fine particulate matter，PM2.5）和臭氧與老年人近視有關(guān)。但PM2.5 和臭氧濃度與近視之間的關(guān)聯(lián)的潛在機(jī)制在很大程度上仍然是未知的。推測長期暴露在含有PM2.5 和臭氧的空氣中造成的氧化應(yīng)激和慢性炎癥可能會(huì)影響睫狀肌的調(diào)節(jié)功能，使晶狀體彈性下降，最終導(dǎo)致近視[16-17]。未來需要更多的研究來證實(shí)這一猜測。

1.3 晝夜節(jié)律

有研究[18]認(rèn)為，睡眠時(shí)間不足、睡眠障礙可能是影響兒童青少年近視的重要影響因素，也有研究認(rèn)為二者引起的晝夜節(jié)律紊亂才是引起兒童青少年近視的根本原因。眼球屈光發(fā)育的信號(hào)機(jī)制是以視網(wǎng)膜晝夜節(jié)律為中心，當(dāng)視網(wǎng)膜神經(jīng)遞質(zhì)與視網(wǎng)膜生物鐘發(fā)生相互作用時(shí)，此信號(hào)機(jī)制控制眼球的生長和大小的晝夜節(jié)律，從而調(diào)節(jié)眼球的屈光發(fā)育；光、溫度和飲食等因素，均可以影響視網(wǎng)膜生物鐘與晝夜節(jié)律的同步性[19]。

2 生活環(huán)境

2.1 戶外活動(dòng)

戶外活動(dòng)是目前近視預(yù)防的主要干預(yù)措施之一。戶外活動(dòng)預(yù)防近視的機(jī)制是通過減緩眼軸拉長的進(jìn)程，降低近視風(fēng)險(xiǎn)[20]。XIONG等[21]的Meta分析顯示，當(dāng)以戶外時(shí)間作為干預(yù)措施時(shí)，經(jīng)過3年的隨訪，干預(yù)組的近視發(fā)展比對照組減少了-0.30 D，每日增加76 min的戶外時(shí)間能使近視發(fā)生率降低50%。HO 等[22]發(fā)現(xiàn)每日戶外活動(dòng)時(shí)間超過120 min，亞洲個(gè)體可以降低約50%的近視發(fā)病率，并減緩近視32.9%的等效球鏡度數(shù)進(jìn)展和24.9%的眼軸拉長進(jìn)程。臺(tái)灣開展了1項(xiàng)戶外活動(dòng)推廣計(jì)劃，結(jié)果[23]顯示，每周戶外活動(dòng)時(shí)間大于11 h，干預(yù)組的眼軸拉長度（0.28 mm）明顯低于對照組（0.33 mm），近視快速發(fā)展的風(fēng)險(xiǎn)降低54%。從而得出結(jié)論，戶外活動(dòng)可以預(yù)防兒童近視的發(fā)展，同時(shí)戶外活動(dòng)時(shí)間越長，兒童近視的可能性越小，但眼軸拉長的過程是不可逆的，因此，戶外活動(dòng)主要在于預(yù)防和減緩近視的發(fā)展。

2.2 近距離工作

近距離工作已經(jīng)被研究證實(shí)是近視發(fā)展的環(huán)境危險(xiǎn)因素之一[24]。東亞國家近視患病率快速增長，與學(xué)生花費(fèi)較多的時(shí)間在閱讀和家庭作業(yè)上有關(guān)。研究[25]證明，隨著時(shí)間的推移，近距離閱讀時(shí)眼睛在向下凝視的調(diào)節(jié)過程中眼軸顯著伸長，并伴明顯的脈絡(luò)膜變薄。一項(xiàng)研究[26]表明，當(dāng)學(xué)生閱讀學(xué)習(xí)距離大于30 cm 時(shí)，近視的患病率顯著降低，而連續(xù)近距離工作時(shí)間超過30 min，相比時(shí)間少于30 min的學(xué)生近視程度更高。不同于上述研究觀點(diǎn)，有學(xué)者[27]認(rèn)為，近視與近距離工作持續(xù)時(shí)間之間沒有明顯的關(guān)聯(lián)，近視與近距離連續(xù)閱讀的強(qiáng)度有顯著的獨(dú)立關(guān)聯(lián)，即近距離工作的強(qiáng)度是一個(gè)重要因素，而不是總持續(xù)時(shí)間。可以看出，向下凝視行為、較近的工作距離會(huì)增加近視的風(fēng)險(xiǎn)，近距離工作的持續(xù)時(shí)間和強(qiáng)度對近視的影響還需要進(jìn)一步探討。

2.3 屏幕時(shí)間

近年來隨著智能手機(jī)、平板電腦和電腦等電子設(shè)備的普及，屏幕時(shí)間被認(rèn)為在近視的發(fā)展中產(chǎn)生了影響。特別是在兒童時(shí)期過早接觸電腦等屏幕設(shè)備，更容易促進(jìn)近視發(fā)展[28]。HINTERLONG 等[29]的研究表明，當(dāng)多媒體教學(xué)取代了傳統(tǒng)教學(xué)形式時(shí)，學(xué)齡兒童的近視率呈現(xiàn)出上升趨勢。HANSEN 等[30]觀察到，丹麥16～17 歲的健康青少年在長期使用屏幕設(shè)備后近視患病率達(dá)到25%，如果使用屏幕設(shè)備每天大于6 h，患近視的風(fēng)險(xiǎn)大約增加1 倍。近視患病率的上升發(fā)生在屏幕設(shè)備推出之前的幾十年，故屏幕時(shí)間不能解釋近視在東亞國家的流行，但可以評(píng)估這一最新趨勢，即屏幕使用時(shí)間的快速增長可能會(huì)進(jìn)一步增加亞洲和世界范圍內(nèi)的近視率，有必要使用客觀的屏幕時(shí)間測量方法進(jìn)行進(jìn)一步的研究[31]。

3 社會(huì)環(huán)境

3.1 教育

近視，特別是高度近視患病率的增加，與兒童發(fā)病年齡越來越早和進(jìn)展率較高有關(guān)[32]。這種高度近視是后天的，與教育有關(guān)[33]。研究[34]發(fā)現(xiàn)，受教育程度越高、年限越長，近視的患病率和進(jìn)展率越高。特別是近視的高發(fā)區(qū)，如東亞和東南亞發(fā)達(dá)國家和地區(qū)，高等教育成果與近視的高患病率相一致。上海市兒童近視的患病率在3～5歲期間低于其他人群，或與之相當(dāng)，但在6 歲后急劇上升，這與學(xué)校教育對近視發(fā)展的環(huán)境作用高度一致[35]。還有研究[36]發(fā)現(xiàn)，高度近視與普通近視的患病率將從大學(xué)入學(xué)前的15%上升到研究生畢業(yè)后的45%以上，這些數(shù)據(jù)與研究生的研究項(xiàng)目要求多年學(xué)習(xí)相關(guān)。有數(shù)據(jù)[37]表明，每多接受1 年教育，近視屈光不正就會(huì)增加-0.25 D/年。對于那些在18 歲之后離開全日制教育的人，這一比率則放緩到增加-0.10 D/年。

學(xué)校近視的大幅增加可能是有限的戶外時(shí)間和近距離工作，例如缺少體育課、長時(shí)間高強(qiáng)度閱讀和使用計(jì)算機(jī)共同推動(dòng)的。一項(xiàng)以色列男性青少年近視患病率和嚴(yán)重程度關(guān)系的研究[38]中，極端正統(tǒng)教育系統(tǒng)中的男性青少年由于每天從事密集的近距離工作活動(dòng)（閱讀字體非常小的圣經(jīng)經(jīng)文），比其他教育系統(tǒng)的青少年患近視或高度近視的幾率更高。除此之外，MILNE 等[39]評(píng)估了20 世紀(jì)90 年代末為期4 年的教育對小學(xué)生戶外陽光暴露行為的影響，證實(shí)了兒童在受教育時(shí)期陽光暴露不足也會(huì)增加患近視的風(fēng)險(xiǎn)。

3.2 移民

近視在移民中的發(fā)病率較低，且隨著移民年齡的增加而降低，5歲以前移居的埃塞俄比亞人的近視率是11歲以后移居者的2 倍，其高度近視的患病率也較高[40]。新加坡的第1 代和第2 代印度裔移民的近視患病率分別為23.4%和30.2%，其中高度近視患病率分別2.5%和4.8%，這提示，越早移民至新環(huán)境，便越早受到更高等的教育，也會(huì)導(dǎo)致更高的近視率，當(dāng)然這還與個(gè)人生活方式、學(xué)校社區(qū)環(huán)境、家庭經(jīng)濟(jì)條件及社會(huì)政策等因素變化有關(guān)。

4 家庭環(huán)境

4.1 父母對近視的態(tài)度

隨著近視患病率的上升，父母對近視原因和近視控制認(rèn)識(shí)的重要性不可低估。任何要求改變兒童不良用眼行為或接受新的兒童近視治療方案的成功，很可能取決于父母對這種狀況的了解，以及他們是否接受所提議的干預(yù)措施作為一種必要的治療選擇。有研究[41]發(fā)現(xiàn)，父母對近視并發(fā)癥和視力下降的風(fēng)險(xiǎn)認(rèn)識(shí)不足，以及缺乏對兒童近視診斷的關(guān)注。不僅僅是家長，眼科醫(yī)生、教師和學(xué)生對近視及其危險(xiǎn)因素和預(yù)防都缺乏足夠的認(rèn)知[42]。

4.2 家庭經(jīng)濟(jì)狀況

香港6～8歲兒童及其父母近視發(fā)病率很高，并且與教育程度相關(guān)，父母學(xué)歷與社會(huì)階層越高，其本身與孩子的近視患病率就越高[43]。家庭經(jīng)濟(jì)狀況在影響受教育程度的同時(shí)還影響著孩子的生活學(xué)習(xí)習(xí)慣。城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高，兒童戶外活動(dòng)較少，與經(jīng)濟(jì)相對落后的農(nóng)村地區(qū)相比，呈現(xiàn)出更高的近視患病率。中國農(nóng)村兒童近視的患病率相對較低，而在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的香港和廣州，12 歲兒童近視的患病率分別高達(dá)53.1%和49.7%，提示家庭經(jīng)濟(jì)決定的物質(zhì)環(huán)境對近視有很大的影響[44-45]。

5 結(jié)語

近視正在世界范圍內(nèi)迅速流行，其發(fā)病機(jī)制尚未明確，但研究發(fā)現(xiàn)近視是由遺傳和環(huán)境因素共同作用的結(jié)果。雖然遺傳因素會(huì)影響近視，但并不能解釋青少年近視患病率的快速增加，近視相關(guān)的環(huán)境因素對近視的發(fā)展至關(guān)重要。不同的光照時(shí)間、強(qiáng)度與光照類型，均會(huì)對近視產(chǎn)生不同影響；長時(shí)間近距離工作和緊盯電子屏幕，缺乏戶外活動(dòng)，以及晝夜節(jié)律紊亂會(huì)加劇近視，空氣質(zhì)量下降也可能是影響近視的重要原因。除上述因素外，家庭與教育等因素也與近視的發(fā)生發(fā)展有著密切聯(lián)系。因此，鼓勵(lì)進(jìn)行更多的戶外活動(dòng)，增加青少年的戶外活動(dòng)時(shí)間是非常有效的近視防治舉措。此外，關(guān)注青少年的教育健康，制定合理有效的近視公共衛(wèi)生防治方案，提高家長及眼科醫(yī)生對近視防控的參與度，應(yīng)盡早提上日程。