序
让我们
从一首《EyeWater》
引出我们今日要谈的题目,
究竟什么才是人类近视的产生肇因?
引言
近视是发生率最高的屈光不正类型,也是世界上最常见的危害视力健康的疾病。如何早期预防近视、有效控制近视发展已成为一个重要的社会问题。
形态分布
Holden等研究者调查了万名参与者,通过数据分析:
年时全球约有14.06亿人(占世界人口的22.9%)患有近视,其中高度近视约1.63亿人(占世界人口的2.7%)。
预测在年将会有47.58亿人(占世界人口的49.8%)近视,其中9.38亿人(占世界人口的9.8%)为高度近视。
研究方法
通过对国内外医学文献的采样和文本分析,归纳出近视产生的不同肇因,然后评价其信度。
研究目的
首先,帮助理解真正的近视患病机理。
其次,试图建构有效的近视潜在患者的干预机制。
概念界定
我们的眼睛是一个精确调控的凸透镜光学系统。
我们能够清楚地看到东西,是因为这个东西发射或反射的光线进入这个光学系统后,聚焦在了视网膜上成像。
如果没有聚焦在视网膜上,那么成像就是模糊的。
近视资料来源:国际眼保健中心
散光资料来源:亚伯达视光中心
年2月,国际眼保健中心发表了《学校眼睛健康指引》。
该组织成立于年,文件旨在助力为全球超过7亿儿童上学提供标准化的全面眼保健服务。
年10月,世卫组织发布第一份《世界视力报告》。
这份报告在10月10日世界爱眼日前夕发布。报告指出,人口老龄化、生活方式改变和获得眼科护理机会有限是视力障碍人数不断增加的主要因素,在低收入和中等收入国家尤其如此。?
报告的其他主要结论有视力损伤人数上升的主要原因等。
还指出造成最常见眼部疾患的其他主要因素有:
近视:长时间呆在室内和大量从事“近距离工作”活动,导致越来越多的人有近视问题。增加户外时间即可降低这一风险。等等。
我们知道,有的近视是由某种疾病引起的,这部分原因不在今天的讨论范围中。
接下来,我们从近视产生的肇因特性入手展开梳理和评价。
研究背景
我们一般说的近视指的是生理性近视,是因为眼球轴长变长,聚焦在视网膜前方引起的。
近视患者的视觉成像资料来源:WIKI
它在儿童时期开始出现,逐渐变化,到成年时,随着眼睛发育的结束就基本定型了。
既然生理性近视是伴随着眼睛的发育出现的,那么在这个演变过程中,遗传(先天)因素和环境(后天)因素的影响各有多大呢?
近视的患病机理
眼轴长度的变化和角膜屈光力(1)的改变两因素可引起近视的发生。
其中一种说法是近视发生的主要原因不是角膜屈光力,角膜屈光力仅在极个别病例中可能与近视发生有关。
不同年龄的生理屈光度资料来源:网络
导致近视发生的原因是眼轴长度的变化。
不同年龄的眼轴标准均长资料来源:zhihu
一般情况下,人类刚出生时多处于远视状态,其眼轴长平均16.0mm,出生后眼轴增长最迅猛的时期为生后第1a平均增长2.5~3.5mm,随着眼球的生长发育,5~6岁时眼球的大小已接近成人。
如果向正视化发展,眼轴的变化量很小,通常不超过1mm,正视眼眼轴一般为23.5或24.0mm。
但是,如果向近视化发展,至青春期阶段,眼球又有一个较快的增长。
一般认为,近视度数和眼轴以3.1的趋势增长。
可见眼轴长度的变化在近视度数增长上起主导作用。
目前,关于近视眼的发病原因很多学者提出各种假说和推理。
大部分学者认为近视的产生与:
遗传、性别、年龄、种族、身高、地域、近距离用眼、出生季节、户外活动等多种环境因素密切相关。
但是,近视患病的确切机理尚无定论,接下来,我们从若干医学成果进行分析:
研究分析(一)
近视开始大量出现的儿童时期,恰好也是儿童开始接受学校教育,阅读量逐渐增加的时期。
因此,人们历来的直觉是,近视是因为小孩看书太多引起的,现在则还要归罪于看电子屏幕太多。
但是,为什么同样是学龄儿童,有的近视有的不近视呢?
家长、老师往往把近视归咎于小孩平时不注意“用眼卫生”(眼睛距离书本太近、躺着看书、在光线黯淡的地方或行驶车辆上看书等等)。
虽然不注意“用眼卫生”会导致眼睛疲劳,但是,这只是经过休息后就能恢复的暂时现象。
因此,目前并没有足够的证据能够证明眼睛疲劳会导致近视。
肇因的结论:用眼卫生(近距离用眼等)
结论信度:1
研究分析(二)
家长、老师往往有一种直觉,那些爱读书的小孩(阅读时间过长)更容易得近视。
有些研究证明这种直觉似乎是成立的。
例如有一项研究对比了厦门城市和农村儿童的近视率,城市的近视率是19.3%,而农村的近视率只有6.6%。
城市儿童近视率比农村高的原因,有可能是因为城市儿童花在学习(阅读和写字)上的时间比农村的长:
城市儿童校外学习时间每天平均2.2小时,农村儿童是1.6小时。
在排除了父母近视的基因因素之后,学习时间导致近视的风险比率大约是2.2。
芬兰的一项研究也发现,阅读时间更长的小孩近视加深得快。
但是,也有些研究发现,近视的发生和加深与儿童阅读时间的长短无关。
因此,目前对这个问题还难说有了定论。
而且,这些研究属于回溯性流行病学调查,让调查对象自我报告学习时间,研究信度有待商榷。
肇因的结论:过度阅读
结论信度:1
研究分析(三)
大数据表明近视的发生与环境因素有关。
一个很明显的现象是,近视在某些国家的发生率极高,中国、日本、新加坡这些亚洲国家有全世界最高的近视率,是某些国家的两、三倍甚至更高。
“日本教育、文化、体育、科学和技术部进行的一项调查研究显示,视力低于1.0标准视力(相当于视力用表20/20)的学生人数已经达到了25.3%。”(ALJAZEERA)
同一个国家的不同生活环境,近视率也会出现差异,城市的近视率通常比农村的高得多。
受教育的程度与近视发生率也存在相关性,文化程度越高,近视率也越高。
但是,这种对比没法排除遗传因素的影响,那些近视率高的地区、人群,也许与近视有关的基因频率也更高。
然而,在同一个地区,近视发生率有逐代增加的趋势,现在近视率明显比以前高。
在美国,–年间12~54岁的人的近视率是25%,而在–年间,这个人群的近视率却增加到了41.6%。
这种增长趋势在东亚地区儿童中更为明显。
年,台湾7、12、15和18岁人群的近视率分别是5.8%、36.7%、64.2%和74%。
但是,到了年,这些人群的近视率分别增加到21%、61%、81%和84%。
很显然,在这么短的时间内同一地区的人群中基因频率不太可能出现明显的变化。
因此,要解释这种增长趋势,就不能不考虑环境因素的影响。
那么是什么环境因素呢?
上面已经谈到,虽然一般人会把它归咎于儿童花在学习或看电子屏幕的时间增加了。
但是,流行病学并不能对此给出结论。
因此,“过度阅读”并不是近视产生的主要肇因。
而且,近年来的研究发现,人所处的环境似乎是主要肇因。
有医学研究表明,户外活动的时间长短可能是与近视有关的一个环境因素。
美国俄亥俄州立大学研究人员进行了量化研究,对比了小学三年级视力正常学生(实验组)和近视学生(控制组)的情况。
研究发现,视力正常学生参与体育和户外活动的时间每周平均大约12小时,而近视学生每周平均大约8小时。
有人可能会说,那是因为近视学生花了更多时间来学习了。
但是,分析表明这两个学生人群用于学习的时间并没有明显差异。
因此,可以得出结论,他们的差异是户外活动时间导致的。
同时,澳大利亚、新加坡、英国等其他国家的研究也证实了这一点。
那些平时参与户外活动时间更长的学生,总体来说近视率更低,8~9岁时比较少参加户外活动的小孩,与比较多参加户外活动的小孩相比,到11~15岁时近视的风险增加了40%。
但是,如果参与的是室内体育活动,就看不到这种预防效果。
因此,进一步验证了近视的环境因素论。
那么,为什么户外活动能够减少近视呢?
通过研究人员进行的动物实验(盲眼实验)表明,这可能跟光照有关系。
在小鸡出生几天后,如果把它的眼睑缝上,或者给它戴上半透明眼罩,会影响小鸡眼睛的发育,迫使它们变得近视。
但是,如果让这些小鸡生活在强烈的光线下,就会抑制近视的发生,近视率下降了至少57%,甚至全都不近视了。
用其他动物做类似的实验,结果也类似。
在一个实验中,有8只恒河猴的眼睛做了遮蔽处理,本来应该都会近视,但是让它们生活在强烈光线下,却只有2只近视。
研究表明,原因可能是强烈光照刺激了视网膜中多巴胺的分泌或影响了多巴胺的代谢,而多巴胺能够影响眼睛的发育。
资料来源:元气网
其完整机理为阳光能够刺激大脑分泌神经传导物质多巴胺,能够避免眼轴变长,保障进入眼睛的光不会发生扭曲,进而起到预防近视的作用。
肇因的结论:环境因素
结论信度:2
研究分析(四)
近年来的医学研究表明,遗传对近视产生的影响的影响比一般肇因的要大得多。
“遗传因素是高度近视的主要发病原因。我国高度近视眼(近视高于6.00屈光度)的发生为常染色体隐性遗传,即父母双方均为高度近视者,子女90%为高度近视;父母一方为高度近视者,子女50%为高度近视;......环境因素如长期看近也是引起近视的一个原因,但在高度近视的病因中不起主要作用。”(baidubaike)
隐性遗传(Recessivetrait)是一种基因遗传中的情况,表现为在遗传过程中,某个基因的性状并不显现出来,而有可能“隐藏”于基因内,除非来自父母双方的基因都给子代遗传了此基因的情况下,才会在子代身上使此隐性基因显现出来。
常染色体隐性遗传谱系图解资料来源:WIKI
如果父母两人都是近视,子女也会是近视的可能性高达33~60%;如果父母只有一方是近视,子女近视的可能性降低到23~40%;如果父母两人都不近视,则子女近视的可能性只有6~15%。
这会不会是因为子女的生活习惯与父母相似导致的呢?
比如说,父母喜欢读书,子女也跟着喜欢读书?
但是,进一步的分析排除了这种可能性,至少有相当一部分子女的近视是从父母遗传的。
因此,显然近视的产生受遗传因素的影响,而影响的程度这可以通过研究孪生子的近视情况获得定量的结果。
孪生子有同卵孪生子和异卵孪生子两种。
同卵孪生子是从同一个受精卵发育来的,他们的基因组完全相同,而异卵孪生子是从两个受精卵发育来的,他们之间的遗传相似性和一般的同胞相似,平均只有同卵孪生子的一半。
通过对这量种孪生子进行比较,就可以定量地估计出某种性状的遗传率。
遗传率的大小在0和1之间。
如果人的视力差异完全是由遗传差异引起的,遗传率为1,如果与遗传差异毫无关系,遗传率为0。
年英国研究者对对同卵孪生成年人和对异卵孪生成年人的研究表明,近视的遗传率高达0.89。
也就是说,英国研究者认为近视主要受基因控制,与后天因素的关系不大。
差不多同时,丹麦研究者对53对同卵和61对异卵孪生成年人的研究也得出了相同的结论。
用基因组技术可以寻找可能与近视有关的基因。
到现在已发现了二十多个以近视(MYP)命名的基因位点。
与近视相关的基因位点就更多了,可能有几百个。
与眼睛发育有关的基因都有可能会影响到近视的形成。
例如,有一个叫ZENK的转录因子被发现与眼睛发育有关。
如果给小动物戴凸透镜眼镜,眼睛发育的结果眼轴会变短,这时发现视网膜无长突细胞中的ZENK含量增加了;
反之,如果给小动物戴凹透镜眼镜,眼轴会变长,而视网膜无长突细胞中的ZENK含量也减少了。
这说明ZENK与抑制眼轴的生长有关系。将老鼠中的ZENK基因敲除掉,老鼠的眼睛变长,出现了近视。
由此可以推断,如果一个人的ZENK基因发生了突变,这个基因不表达或表达比较差,那么他就容易近视。
总之,医学研究四认为一个人会不会近视主要受遗传因素的影响。
也就是说,如果你没有近视基因,那么不管你在多么恶劣的条件下频繁用眼,也不会得近视(但是你的眼睛可能会有其他损伤)。
而如果你有近视基因,那么就会逐渐变近视,环境因素相对来说是较不重要的。
不过,基因的表达离不开环境因素的作用,某些环境因素(例如阅读、缺乏户外活动)则可能是近视的诱因。
不同地区、不同族群有不同的近视率,这可能受环境因素的影响。
不同种族和年龄下儿童的近视患病率资料来源:IAPB
但是,在同一个人群中的近视差异,则可能主要是遗传因素导致的。
肇因的结论:遗传因素
结论信度:3
研究分析(五)
国内外很多研究一致认为地域因素对青少年儿童近视患病率的影响不容小觑。
例如,学生的近视患病率明显高于农村,差异有统计学意义(P0.05)。
Lee等(2)研究韩国济州岛(农村地区)19岁男性近视的患病率为83.3%,而同年龄阶段在韩国首尔(市区)有96.5%的男性近视(3)。
中国某些地区儿童近视患病率在农村和城市分别为36.8%、78.4%;
波兰儿童近视患病率在农村和城市地区分别为7.5%、13.9%。
这种现象的出现可能与城乡学习强度、家庭教育水平和经济发展水平的差异有关。
谢红莉等(4)关于近视患病率与地域差异的研究结论为发达地区高于欠发达地区,沿海地区高于内地。
尽管迄今为止,乡村学生的近视患病率仍低于城市,但是,随着农村教育事业的发展和青少年儿童生长发育的变化,乡村学生群体的视力不良、疑似近视的增速都已渐渐超过城市,因此,城乡差异正趋向缩小。
肇因的结论:地域因素
结论信度:2
研究分析(六)
大量调查显示,在儿童的生长发育过程中,青少年期是近视眼患病率最高的阶段,且近视患病率随着年龄的增加而增加。
如徐燕等(5)临床调查发现小学生近视患病率12岁(59.2%)是7岁(9.84%)的6倍。
谢红莉等(6)流行病学调查显示,学龄期儿童由小学升到高中时,近视眼患病率明显上升,由最初的13.7%上升至69.7%。
结果说明年龄因素对青少年儿童近视患病率的影响不可小觑。
曹燕娜等(7)研究发现儿童近视发生的年龄越来越小,近视度数增长较快的阶段在9~11岁。
出现上述现象可能与青少年期是一个眼球快速发育的时期,加之青少年多处于学龄阶段,学习负担多,长时间近距离用眼,故近视增长速度较快。
肇因的结论:年龄因素
结论信度:2
研究分析(七)
有学者发现(7)虹膜颜色与近视的屈光度及眼轴的长度有一定的相关性。
目前两者之间的联系解释尚不明确。
有人认为虹膜颜色不同能吸收或滤过不同波长的光线进入眼球,影响眼球的生长发育,从而潜在影响青少年近视的发病。
这项研究从另一个侧面提示进入眼球光线的波长可能与近视形成有关,从而为探讨近视形成机制和早期预防近视措施提供新的思路。
肇因的结论:虹膜因素
结论信度:2
有学者从视感知觉功能方面对近视儿童进行观察研究,结果发现青少年近视的发展与认知感觉功能有着密切的联系(8),采用视感知觉训练系统可以改善近视儿童近视的发展。
当然,我们还需要大量的临床研究,进一步了解近视眼与脑视觉相关神经缺损机制的关系。
肇因的结论:视知觉因素
结论信度:2
总之,影响青少年近视发生的因素错综复杂,仍有很多方面需要进一步研究探讨。
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