王怡欣，黃麗，吳護(hù)平，李程

(1.廈門(mén)大學(xué)眼科研究所，廈門(mén)附屬眼科中心，福建 廈門(mén) 361102；2.福建省眼科學(xué)與視覺(jué)科學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廈門(mén)大學(xué)醫(yī)學(xué)院，福建 廈門(mén) 361102)

干眼是一種多因素眼表疾病，其特征為淚膜的體內(nèi)平衡失調(diào)，并伴有眼部癥狀，包括炎癥、損傷和神經(jīng)性異常。在過(guò)去的30年中，全球?qū)Ω裳鄣恼J(rèn)識(shí)大大提高。各種生活方式因素均會(huì)影響干眼癥狀，例如，人們普遍認(rèn)為大量攝入咖啡后，其中咖啡因的利尿作用是導(dǎo)致干眼的危險(xiǎn)因素，但是攝入咖啡因反而會(huì)增加淚液分泌，以減輕干眼癥狀。然而，目前僅極少數(shù)研究探索了咖啡因與淚液分泌之間的關(guān)系，且尚未有定論。

咖啡因是1,3,7-三甲基黃嘌呤，是天然存在的化合物，屬于稱(chēng)為黃嘌呤生物堿的化學(xué)物質(zhì)家族，是藥理學(xué)上最常用的藥物之一。在巧克力、可樂(lè)飲料、咖啡、茶、可可等多種食物中均有它的影子。咖啡因在體內(nèi)的作用與其攝入劑量有關(guān)，低劑量對(duì)身體各系統(tǒng)的影響微弱，高劑量則作用顯著?？Х纫蚓哂写碳ぞ窕顒?dòng)、升高血壓、加速心率、松弛平滑肌、利尿、中斷睡眠等效果?？Х纫蚩梢杂绊懮窠?jīng)系統(tǒng)，淚腺分泌的水性淚液也受到咖啡因的影響。基于此，本研究比較了正常人攝入咖啡因前后的淚液成分及淚膜功能的改變，旨在發(fā)現(xiàn)短期內(nèi)攝入大量咖啡因?qū)I液分泌的作用。

1 對(duì)象與方法

1.1 對(duì)象

本研究為單中心、前瞻性研究，招募12名健康志愿者，男女比例為1:1，年齡20～30歲，體重指數(shù)(body mass index，BMI)為20～25 kg/m2。受試者均需填寫(xiě)眼表疾病指數(shù)量表(Ocular Surface Disease index，OSDI)。納入標(biāo)準(zhǔn)：通過(guò)醫(yī)學(xué)訪談和體格檢查以及正常的實(shí)驗(yàn)室篩查測(cè)試以評(píng)估受試者的健康狀況；無(wú)全身性疾病、眼科手術(shù)或干眼癥狀。受試者沒(méi)有使用任何藥物或滴眼劑；參與實(shí)驗(yàn)人群沒(méi)有任何其他與咖啡因相關(guān)的不適癥狀。此外，所有受試者都無(wú)長(zhǎng)期飲用咖啡的習(xí)慣。

受試者體重為44～90 kg，每位參與者按自身體重?cái)z入5.0 mg/kg的咖啡因，因此，每個(gè)參與者的咖啡因攝入劑量為220～450 mg，均在生理承受范圍內(nèi)。受試者在參與實(shí)驗(yàn)1周前未攝入含咖啡因的任何飲料，以確保此前攝入的咖啡因被完全代謝，并防止任何可能的殘留效應(yīng)。4 d足夠使人體內(nèi)的咖啡因完全代謝，1周的緩沖時(shí)間可以徹底清除人體內(nèi)咖啡因的殘留?？Х纫虻陌胨テ跒?.5～ 6 h，攝入后135 min (2.5 h)濃度開(kāi)始下降。因此，2 h后，咖啡因的作用效果可能降低。

本研究經(jīng)廈門(mén)大學(xué)眼科研究所醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審查并批準(zhǔn)。同一位研究者對(duì)受試者在攝入咖啡因前后進(jìn)行檢測(cè)。評(píng)估淚膜破裂時(shí)間、淚河高度、平均脂質(zhì)層厚度、眼壓和Schirmer I試驗(yàn)。受試者在下午2點(diǎn)進(jìn)行攝入前檢測(cè)，攝入含咖啡因飲品后(咖啡因攝入量/體重=0.5 mg/kg)2 h進(jìn)行同樣檢測(cè)，期間無(wú)進(jìn)食，無(wú)使用眼藥水，無(wú)其他可能影響淚膜的活動(dòng)。

1.2 方法

1.2.1 裂隙燈檢查

使用裂隙燈顯微鏡照相系統(tǒng)(BQ900IM9900，瑞士HAAG-STREIT公司)對(duì)受試者進(jìn)行眼前節(jié)觀察、評(píng)估和照相記錄。囑受檢者坐于顯微鏡前，將下頜放置在頜托上，前額緊貼額帶，目光平視正前方指引燈的燈源處，檢查者調(diào)整焦距至受試者角膜清晰地呈現(xiàn)在配套的照相設(shè)備中。在10倍鏡下拍攝受試者攝入咖啡因前后角結(jié)膜圖像，用于觀察淚膜、角膜形態(tài)、結(jié)膜充血情況等變化。

1.2.2 角膜熒光素染色評(píng)分

在裂隙燈下用16倍鏡觀察在鈷藍(lán)光照射下的角膜，以角膜中央瞳孔中心為原點(diǎn)建立坐標(biāo)軸，包括鼻上側(cè)、鼻下側(cè)、顳上側(cè)、顳下側(cè)，分別評(píng)估角膜4個(gè)象限的熒光染色情況并給每個(gè)象限染色情況計(jì)分：無(wú)著色為0分，輕度點(diǎn)狀著色為1分，中度著色為2分，重度或片狀大面積著色為3分。綜合總計(jì)為最后角膜熒光染色結(jié)果最后得分。

1.2.3 眼壓

采用非接觸式眼壓計(jì)(NCT，日本Topcon公司)來(lái)測(cè)量患者眼壓。囑患者睜眼保持靜止，使用非接觸式眼壓計(jì)，反復(fù)測(cè)量3次后取平均值。

1.2.4 淚河高度和淚膜破裂時(shí)間

使用Keratograph 5M眼表綜合分析儀(德國(guó)Oculus公司)進(jìn)行淚河高度和淚膜破裂時(shí)間的無(wú)創(chuàng)測(cè)量。首先捕獲下淚液膜的圖像，并使用積分尺在每個(gè)對(duì)象中測(cè)量淚河高度。通過(guò)測(cè)試淚膜在紅外線(xiàn)中的破裂來(lái)記錄淚膜破裂時(shí)間。閃爍2次后錄制淚膜破裂時(shí)間圖像，直到主體再次閃爍，取 3次平均值。Keratograph 5M提供了2個(gè)淚膜破裂相關(guān)參數(shù)：淚膜第1次破裂的時(shí)間和25 s內(nèi)所有區(qū)域的平均破裂時(shí)間。因此，平均淚膜破裂時(shí)間高于淚膜第1次破裂時(shí)間，并在本研究中納入使用。

1.2.5 平均脂質(zhì)層厚度

以LipiView干涉儀(美國(guó)TearScience公司)來(lái)測(cè)量淚膜脂質(zhì)層厚度。干涉色顏色評(píng)估是以干涉色單位(interference color unit，ICU)進(jìn)行的，1 ICU相當(dāng)于1 nm。自動(dòng)分析20 s內(nèi)的平均LLT，同時(shí)記錄了20 s內(nèi)部分閃爍的頻率。

1.2.6 Schirmer I試驗(yàn)

對(duì)受試者進(jìn)行Schirmer I試驗(yàn)以評(píng)估攝入咖啡因前后受試者的眼淚量。將濾紙(中國(guó)天津的金明有限公司)在每個(gè)下眼瞼內(nèi)放置5 min，并記錄紙吸收的水分量作為衡量產(chǎn)生的淚液量。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用SPSS 21.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，采用GraphPad Prism 7.0(GraphPad Software,Inc.)進(jìn)行圖表分析。Wilcoxon符號(hào)秩檢驗(yàn)和對(duì)照t檢驗(yàn)用于比較淚膜和眼表變化。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

本研究通過(guò)對(duì)照t檢驗(yàn)對(duì)測(cè)得的實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，圖1為裂隙燈觀察結(jié)果，圖2列出了與各干眼參數(shù)的分析結(jié)果，攝入咖啡因后受試者淚河高度和淚膜破裂時(shí)間均增加，眼壓在生理范圍內(nèi)上升，淚液分泌量整體改變小，淚液成分中平均脂質(zhì)層厚度下降。提示受試者攝入咖啡因后的淚液分泌比攝入咖啡因前淚液分泌增多，即咖啡因可增加淚液的產(chǎn)生，但降低了淚液中脂質(zhì)含量。

圖1 攝入咖啡因前后裂隙燈觀察及角膜熒光染色結(jié)果Figure 1 Slit lamp observation and corneal fluorescence staining results before and aft er caffeine intake

圖2 志愿者攝入咖啡因前后的檢測(cè)參數(shù)結(jié)果Figure 2 Parameter results before and aft er caffeine intake

3 討論

咖啡因是目前為止使用最廣泛的精神活性物質(zhì)，對(duì)淚膜動(dòng)力學(xué)有一定的影響[1-2]。Chia等[3]在澳大利亞發(fā)表的一項(xiàng)研究表明咖啡因的攝入不是干眼的重要危險(xiǎn)因素。其中，在長(zhǎng)期咖啡因攝入者中，13%的患者患有干眼，而在無(wú)咖啡因攝入者中，17%的患者患有干眼[4]。研究[5-6]表明：在一定范圍內(nèi)適度攝入咖啡因是安全的。但經(jīng)常攝入咖啡因會(huì)增加罹患各種全身疾病的風(fēng)險(xiǎn)?？Х仁浅扇酥锌Х纫虻闹饕獊?lái)源，本研究通過(guò)自身對(duì)照試驗(yàn)精確地量化了咖啡因的攝入量，發(fā)現(xiàn)大量攝入咖啡因?qū)I液分泌的影響。

咖啡因的攝入是個(gè)長(zhǎng)期累積的慢性過(guò)程，為明顯觀察到咖啡因?qū)θ梭w眼部的作用和影響，本研究在生理范圍內(nèi)給予受試者大劑量攝入，旨在放大咖啡因短時(shí)間內(nèi)的作用效果便于觀察，并且在安全范圍內(nèi)探討咖啡因的作用，這是一種能得到直觀結(jié)果的全新的嘗試。各研究觀察到的咖啡因?qū)I液分泌的影響機(jī)制尚不清楚[7-9]。因此，本研究在合理范圍對(duì)潛在的機(jī)制進(jìn)行了假設(shè)?？Х纫蚴且环N非選擇性競(jìng)爭(zhēng)性腺苷拮抗劑，會(huì)增加副交感神經(jīng)通路的神經(jīng)遞質(zhì)乙酰膽堿的水平[10]。乙酰膽堿主要作用于淚腺，通過(guò)1,4,5-肌醇三磷酸/Ca2+/二?；视鸵蕾?lài)性信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，它會(huì)刺激毒蕈堿受體和G蛋白，從而導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)鈣濃度的上升和激活Ca2+/鈣調(diào)蛋白蛋白激酶，可磷酸化特定蛋白以激活頂膜和基底膜中的離子通道。這會(huì)導(dǎo)致電解質(zhì)、水和蛋白質(zhì)的分泌，因此刺激了淚液的分泌。像其他甲基黃嘌呤一樣，咖啡因?qū)?,5-環(huán)的抑制作用核苷酸磷酸二酯酶(cAMP-PDE)2也可以解釋其對(duì)淚腺有刺激作用。這種cAMP-PDE可以將cAMP酶降解為非環(huán)式單磷酸腺苷，因此，抑制磷酸二酯酶可延長(zhǎng)cAMP的生物半衰期[11-13]。

本研究的主要局限性與設(shè)計(jì)時(shí)的樣品選擇有關(guān)。首先，本研究?jī)H選擇了健康人群進(jìn)行檢測(cè)，不包括具有輕度癥狀的患者；其次，這項(xiàng)研究是一項(xiàng)橫斷面研究，無(wú)法定義兩者之間的因果關(guān)系。同時(shí)受試者有年齡和基礎(chǔ)健康情況的篩選，樣本量較小，不能完全代表一般人群，并且參與者的淚液分泌正常，從而可推斷出對(duì)一般人群的發(fā)現(xiàn)，但不確定咖啡因?qū)τ谄渌挲g段受試者是否也會(huì)產(chǎn)生類(lèi)似的效果。此外，對(duì)咖啡因的耐受性可能還會(huì)影響本研究的結(jié)果，因?yàn)橐阎Х纫蚰褪苄詴?huì)影響某些咖啡因的生理作用，例如利尿作用和影響腮腺分泌物[14-15]。另外，Schirmer I試驗(yàn)可作為淚液分泌的臨床指標(biāo)，但仍有一些局限性，包括可重復(fù)性低等。而且該測(cè)試的靈敏度較低，并且該檢測(cè)固有的局限性包括受試者在沒(méi)有麻醉的情況下會(huì)有反射性淚液分泌等。

綜上所述，在健康的無(wú)干眼癥狀的受試者中，口服攝入咖啡因可以刺激淚液分泌。未來(lái)需進(jìn)行重復(fù)研究，使用大量樣本，進(jìn)一步進(jìn)行淚液成分的蛋白質(zhì)組學(xué)分析，以重復(fù)穩(wěn)定的實(shí)驗(yàn)結(jié)果探究其機(jī)制，為干眼的治療方式提供參考。