史浩楠,馬少偉,張羽珊,董惠娟,王婷婷
(1.新疆醫(yī)科大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院,烏魯木齊 830011; 2.上海健康醫(yī)學(xué)院護(hù)理與健康管理學(xué)院健康服務(wù)與健康管理教研室,上海 201318)
近視是屈光不正的一種表現(xiàn),通常是由于眼軸增長,平行光經(jīng)眼球屈光系統(tǒng)后聚焦在視網(wǎng)膜之前,導(dǎo)致遠(yuǎn)視力的下降[1]。一般來說,屈光度<-0.50 D以上定義為近視,屈光度<-6.00 D則可定義為高度近視[2]。高度近視患者發(fā)生青光眼、白內(nèi)障、視網(wǎng)膜脫離等眼部疾病的風(fēng)險較高[3]。調(diào)查顯示,全球近視人群5.44億,多發(fā)生于青少年,近視已成為損害青少年視力的主要眼部疾病[4],因此預(yù)防及治療近視成為世界性難題。Morgan等[5]調(diào)查發(fā)現(xiàn),目前東亞地區(qū)(如中國、日本、新加坡、韓國)學(xué)生的近視率最高。盡管亞洲地區(qū)在控制近視發(fā)生與進(jìn)展方面做出了許多努力,但近視的發(fā)病率仍不斷上升[6]。周佳等[7]針對我國6省市中小學(xué)生近視的調(diào)查顯示,中小學(xué)總體近視率55.7%,較2010年全國學(xué)生體質(zhì)健康調(diào)查結(jié)果明顯升高[8],可見我國中小學(xué)生群體近視防控面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。多項研究調(diào)查認(rèn)為,近視的發(fā)生由環(huán)境及遺傳因素共同介導(dǎo)[9-13],現(xiàn)對國內(nèi)外近視影響因素的研究進(jìn)展予以綜述,以期為近視的研究提供幫助。
近視屬于多因子遺傳病,遺傳在近視易患性中所起的作用稱為遺傳度。對烏魯木齊市和伊寧市的調(diào)查顯示,使用Falconer遺傳度計算公式計算得出,近視具有較高的遺傳度,且二級親屬遺傳度高于一級親屬,提示有近視家族史者較無近視家族史者更易發(fā)生近視[14-15]。O′Donoghue等[16]對北愛爾蘭12~13歲兒童的研究表明,父母一方或雙方近視兒童的近視患病風(fēng)險是父母均無近視兒童的2.91倍和7.79倍。You等[17]對我國北京在校學(xué)生的橫斷面研究表明,父或母近視后代的近視發(fā)病風(fēng)險較父母均近視后代增加1.46倍。此外,父母近視也會促進(jìn)兒童近視的發(fā)展,有研究表明,父母近視的嚴(yán)重程度及父母近視的人數(shù)均是導(dǎo)致孩子近視加重的因素[18-19]。由此可見,遺傳因素在近視發(fā)生和發(fā)展過程中起重要作用。目前被廣泛認(rèn)可的近視遺傳方式主要為常染色體顯性遺傳、常染色體隱性遺傳和X連鎖隱性遺傳[20-23]。隨著分子遺傳學(xué)和相關(guān)檢測技術(shù)的發(fā)展,越來越多地與近視相關(guān)基因被發(fā)現(xiàn),目前已明確近視(myopia,MYP)基因的25個基因位點(MYP1~MYP25)與近視發(fā)病相關(guān),見表1。
1.1MYP1基因 MYP1首先在一個丹麥大家庭中被發(fā)現(xiàn),其主要遺傳模式是X連鎖隱性遺傳[26-27]。MYP1主要與高度近視相關(guān),Ratnamala等[28]對印度兩個家系(共54人)的研究證實,MYP1與高度近視的發(fā)病高度相關(guān)。Guo等[29]對我國某個家庭中19個成員的研究證實了MYP1與高度近視的關(guān)系。Li等[30]通過全基因組測序發(fā)現(xiàn),發(fā)現(xiàn)色彩感知基因(OPN1LW)基因變異與MYP1相關(guān)綜合征型和非綜合征型高度近視相關(guān)。發(fā)現(xiàn)色彩感知基因變異不僅與近視相關(guān),還與紅綠色盲、藍(lán)色單色視等有關(guān),吳眾等[31]的家系調(diào)查中,首次報道了與發(fā)現(xiàn)色彩感知基因變異相關(guān)的X染色體連鎖遺傳性視桿視錐細(xì)胞營養(yǎng)不良合并近視家系,擴大了發(fā)現(xiàn)色彩感知基因致病突變譜及臨床表現(xiàn)譜。
1.2MYP2基因 MYP2位于18p染色體上,由Young等[32]對8個家庭進(jìn)行全基因組篩選時發(fā)現(xiàn),隨后Young等[33]明確了該近視位點為18p11.31,并發(fā)現(xiàn)18p11.31連鎖高度近視基因與D18S52標(biāo)記最接近,為MYP2位點的定位克隆和候選基因分析提供了依據(jù)。層粘連蛋白α1是高度近視的候選基因之一,Zhao等[24]通過分析近視與正常視力人群外周血提取DNA的5個單核苷酸的病例對照研究發(fā)現(xiàn),位于層粘連蛋白α1啟動子區(qū)的rs2089760可能與中國人群的高度近視有關(guān)。Lam等[34]的一項關(guān)于轉(zhuǎn)化互作因子多態(tài)性的研究顯示,近視組與正常視力組的6個單核苷酸多態(tài)性存在顯著差異,故認(rèn)為轉(zhuǎn)化互作因子可能是高度近視的候選基因。
1.3MYP3基因 MYP3基因位于12q21-23,首次在德國/意大利大家族中發(fā)現(xiàn),與高度近視顯著相關(guān)[35]。Metlapally等[36]對265個家庭(1 391名受試者)的調(diào)查發(fā)現(xiàn),近視候選基因胰島素樣生長因子1的rs10860860、rs2946834、rs6214位點均與高度近視相關(guān)。Chen等[37]對我國臺灣地區(qū)高度近視患者和視力正常者的硫酸皮膚素蛋白聚糖3、基膜聚糖、核心蛋白多糖基因進(jìn)行測序發(fā)現(xiàn),基膜聚糖的rs3759223和rs3741834位點與漢族高度近視易感有關(guān)。Hawthorne等[25]通過基于家庭的高度近視遺傳關(guān)聯(lián)研究,進(jìn)一步驗證了泛素樣含PHD和環(huán)指域蛋白1結(jié)合蛋白1、受體型蛋白酪氨酸磷酸酶R和脂蛋白α2是MYP3基因座內(nèi)的近視候選基因。
1.4MYP7基因 Hammond等[38]通過全基因掃描發(fā)現(xiàn)了與近視相關(guān)的MYP7基因座,并通過對221對異卵雙胞胎的全基因組掃描發(fā)現(xiàn),配對盒基因6是MYP7的一個候選基因,位于11p13染色體上,其可能在近視的發(fā)展中發(fā)揮作用[39]。Tang等[40]的Meta分析顯示,配對盒基因6中的rs644242位點與高度近視可能存在關(guān)聯(lián)。
1.5MYP10和MYP15基因 MYP10位于8p23染色體上,而MYP15位于10q21.1染色體上,這兩個基因由Meng等[41]在法國192例高度近視患者和1 064名視力正常者的全基因組關(guān)聯(lián)研究中發(fā)現(xiàn),且兩者均與近視相關(guān)。Jiang等[42]通過對869例近視患者和804名視力正常者的調(diào)查研究發(fā)現(xiàn),MYP10和MYP15基因與我國漢族人群近視存在明顯關(guān)聯(lián),且MYP10和MYP15基因座的rs4840437和rs6989782位點與高度近視顯著相關(guān)。
除上述基因外,還有許多經(jīng)國際人類基因命名委員會批準(zhǔn)的MYP基因與近視相關(guān)。隨著分子生物技術(shù)的高速發(fā)展,對近視的遺傳學(xué)研究仍在進(jìn)行,我國近視患病人數(shù)較多,有必要開展大范圍近視遺傳學(xué)調(diào)查并深入研究近視致病基因的突變及調(diào)控機制,為近視的預(yù)防和治療提供有力的依據(jù)。
除遺傳因素外,許多環(huán)境因素也可增加近視的患病風(fēng)險。國外研究證實,環(huán)境因素會影響兒童近視的遺傳效應(yīng),可見環(huán)境和遺傳因素對近視的影響同樣重要[43];且目前通過對環(huán)境因素干預(yù)更容易減少近視的發(fā)生。Morris等[44]在英國的一項調(diào)查顯示,近視與人口密度較高有關(guān),且少數(shù)近視的變異可歸因于地理區(qū)域。Giloyan等[45]對亞美尼亞城鄉(xiāng)地區(qū)1 260名小學(xué)生的調(diào)查顯示,城市居住兒童的近視患病率為23.3%(132/566),而鄉(xiāng)鎮(zhèn)兒童的近視患病率為12.5%(66/526)。由此可見,環(huán)境因素可影響近視的發(fā)病。
2.1近距離工作 近距離工作包括閱讀、做家庭作業(yè)、寫作、使用電子產(chǎn)品等。由于近距離工作對視力的要求更高,并且在校學(xué)生近距離工作時間較長,因此閱讀、作業(yè)、電子產(chǎn)品使用以及其他近距離工作被認(rèn)為是導(dǎo)致近視發(fā)生發(fā)展的危險因素[46]。Huang等[47]對12項隊列研究和15項橫斷面研究的Meta分析結(jié)果顯示,近距離工作時間與近視發(fā)生率相關(guān)。Alvarez-Peregrina等[48]對西班牙兒童的調(diào)查顯示,近距離活動以及使用手機、平板電腦的時間越長,近視的患病率越高。P?rssinen和Kauppinen[49]一項對240例學(xué)齡近視兒童的隨訪調(diào)查顯示,閱讀和近距離工作時間與高度近視相關(guān)。Wu等[50]針對中國空軍實驗班小學(xué)生的近視調(diào)查顯示,讀寫距離大于30 cm是預(yù)防近視的重要保護(hù)因素。經(jīng)常眺望遠(yuǎn)方可減少近距離用眼導(dǎo)致近視的發(fā)生。Von Helmholtz于1855年創(chuàng)建的經(jīng)典調(diào)節(jié)學(xué)說解釋了上述預(yù)防近視的原理,即人眼在視近物時,睫狀肌收縮,晶狀體變厚變凸,使折射率增強;視物距離越近,睫狀肌收縮越明顯;在望無窮遠(yuǎn)時,睫狀肌的調(diào)節(jié)功能未被觸發(fā),晶狀體相對扁平[51],因此減少近距離用眼工作,增加遠(yuǎn)眺的頻次可有效降低近視的發(fā)生風(fēng)險。
2.2戶外活動時間 戶外活動時間與近視的發(fā)生發(fā)展明顯相關(guān),Sherwin等[52]對7項橫斷面研究的Meta分析結(jié)果表明,增加戶外活動時間可能是減少兒童和青少年近視患病的策略之一,其原因可能與戶外活動可增加眼部陽光照射有關(guān)。McKnight等[53]認(rèn)為,近視發(fā)生率與眼部陽光照射時間呈負(fù)相關(guān),而Harrington等[54]在愛爾蘭37所學(xué)校1 626名參與者的近視調(diào)查中發(fā)現(xiàn),夏日眼部缺少陽光照射是近視的危險因素。關(guān)于戶外活動與近視發(fā)病之間的機制,有研究認(rèn)為,陽光照射能刺激視網(wǎng)膜合成和釋放多巴胺,使眼軸縮短[55-56]。室外陽光照射強度明顯高于室內(nèi),國外的動物實驗研究表明,高強度陽光照射能夠減緩負(fù)透鏡導(dǎo)致的眼軸增長,并增加正透鏡對眼軸的縮短作用[57]。李瀾等[58]通過使用不同光照度模擬自然光對10名18~30歲健康人群進(jìn)行干預(yù)也發(fā)現(xiàn),暴露于高強度陽光照射環(huán)境能夠代償由負(fù)透鏡引起的眼軸增長作用,并增強正透鏡對眼軸的縮短作用,從而減少近視的發(fā)生。此外戶外活動時間的增加意味著近距離用眼時間的相對減少,這也可能是其中的原因之一。
2.3睡眠時間 睡眠時間可影響青少年的身體健康,其中近視的發(fā)生與睡眠時間密不可分,2021年教育部擬計劃將學(xué)生睡眠時間納入學(xué)??己酥笜?biāo)。Jung等[59]報道,韓國城市近視患病率達(dá)到96.5%,其中高度近視的患病率為21.6%,韓國農(nóng)村地區(qū)的近視患病率為83.3%,其中高度近視的患病率為6.8%。Jee等[60]對韓國全國范圍的系統(tǒng)、分層、多階段、集群式抽樣橫斷面研究顯示,近視與睡眠不足有關(guān),認(rèn)為睡眠時間與近視存在負(fù)相關(guān)關(guān)系。Ayaki等[61]使用匹茲堡睡眠質(zhì)量指數(shù)和醫(yī)院焦慮抑郁量表對486例10~59歲屈光不正患者進(jìn)行調(diào)查,結(jié)果顯示,高度近視患者的睡眠時間短,主觀睡眠得分差,其機制可能是睡眠能夠使睫狀肌得到充分放松并恢復(fù)彈性,從而對近視起到一定的防控作用[62]。另有研究顯示,睡眠時間不足或睡眠障礙導(dǎo)致的晝夜節(jié)律紊亂是導(dǎo)致青少年近視的主要原因[61,63]。視網(wǎng)膜晝夜節(jié)律是調(diào)節(jié)眼部屈光發(fā)育信號機制的中心,視網(wǎng)膜神經(jīng)遞質(zhì)反應(yīng)與視網(wǎng)膜生物鐘相互作用,通過影響日節(jié)律控制眼球的生長和大小,從而調(diào)節(jié)眼球的趨光發(fā)育[64]。但睡眠時間較長也可能增加近視的發(fā)生風(fēng)險,Xu等[65]對我國蘇州圍塘鎮(zhèn)5 613位60歲及以上中國居民的橫斷面調(diào)查顯示,成人近視患病率與夜間睡眠時間呈正相關(guān),此研究結(jié)果與上述研究結(jié)果相悖,可能與研究對象不同有關(guān),故睡眠時間與近視關(guān)聯(lián)的研究應(yīng)針對不同人群進(jìn)行區(qū)別。
2.4其他因素 除上述因素外,其他因素亦與近視存在一定關(guān)聯(lián)。2008—2012年韓國全國健康和營養(yǎng)調(diào)查分析顯示,血清1,25-二羥維生素D水平、血糖水平、高血壓均是近視發(fā)生的危險因素[66];2013—2014年韓國健康和營養(yǎng)調(diào)查分析顯示,血清1,25-二羥維生素D低于9 ng/mL是近視的危險因素,而血糖、高血壓等對近視的影響尚不明確[67]。調(diào)節(jié)人體鈣和鐵的代謝是維生素D的主要作用之一,有學(xué)者提出,神經(jīng)肌肉細(xì)胞內(nèi)鈣離子水平降低可直接影響睫狀肌功能[68],解釋了維生素D水平與近視的關(guān)聯(lián),另外,在戶外活動較多人群的維生素D水平有所增加,提示維生素D可能是青少年近視的生物標(biāo)志物。除維生素D外,維生素A缺乏會導(dǎo)致暗適應(yīng)能力降低、夜盲癥、角膜角化及視力障礙[69]。Harrington等[54]對愛爾蘭人群的研究顯示,春季出生是近視發(fā)生的危險因素。Wang等[70]對我國云南老年人屈光不正患病率的調(diào)查發(fā)現(xiàn),近視的發(fā)生與身高存在一定關(guān)聯(lián)。Guggenheim等[71]對2006—2010年502 649名37~73歲英國受試者的調(diào)查發(fā)現(xiàn),兒童時期曾罹患風(fēng)疹、腮腺炎或百日咳者的近視發(fā)病風(fēng)險增加,但原因尚不明確。
近年來,近視的發(fā)病率呈逐年上升趨勢,近視防控已成為全世界需要解決的重大公共衛(wèi)生問題。近視的發(fā)病受到遺傳與環(huán)境因素的共同作用,近年國內(nèi)外學(xué)者對近視致病基因的研究較多,但仍缺少基因?qū)用嫦嚓P(guān)預(yù)防措施及治療方法的研究,因此,從環(huán)境因素入手,降低生活因素(戶外活動時間、近距離工作時間、睡眠時間)致近視發(fā)病的風(fēng)險,規(guī)范生活習(xí)慣,如增加戶外活動時間、減少近距離工作時間、調(diào)整合適的作息時間等,達(dá)到早期預(yù)防和治療近視的目的,有效預(yù)防和緩解近視的發(fā)生及發(fā)展。