鄒愛琪，于靖

近些年來，眼球屈光發(fā)育異常帶來近視人數(shù)明顯增加，2000年全球大約有14.06億人患有近視，2010年為19.5億人(占全球人口的28.3%)，2020年全球近視人數(shù)達(dá)到26.2億人，預(yù)測(cè)2050年將達(dá)到全球人口的一半(47.58億)，其中高度近視人口為9.38億[1]。由于高度近視患者眼球前后徑會(huì)明顯增長(zhǎng)，眼球壁變薄，所以容易出現(xiàn)黃斑變性、出血、視網(wǎng)膜脫離等并發(fā)癥[2]。因此，近視已經(jīng)發(fā)展成為嚴(yán)重影響人們身體健康及生活質(zhì)量的公共衛(wèi)生問題。目前，專家認(rèn)為，除了先天遺傳因素外，后天生活環(huán)境也是影響眼球屈光發(fā)育的重要因素[3]。尤其是光環(huán)境，眼睛是光作用的靶器官，視網(wǎng)膜成像質(zhì)量的前提之一也是光。人眼在適應(yīng)光環(huán)境時(shí)，會(huì)產(chǎn)生對(duì)光屬性(波長(zhǎng)、強(qiáng)度、頻率等)和諧或不和諧的依賴性。光環(huán)境中產(chǎn)生的正確視覺信號(hào)被傳遞到大腦中樞后，激活視覺發(fā)育過程，提供正常的屈光狀態(tài)和視功能[4-5]。本文對(duì)影響眼球屈光發(fā)育過程中的光波長(zhǎng)、光照頻率、光照強(qiáng)度等因素及其作用機(jī)理進(jìn)行了綜述。

1 光環(huán)境對(duì)眼球屈光發(fā)育的影響

1.1 光波長(zhǎng) 不同單色光在調(diào)節(jié)離焦性近視眼的發(fā)生中起著不同的作用。通過雛雞、恒河猴、豚鼠、魚類等動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明長(zhǎng)波長(zhǎng)光照射眼睛會(huì)影響眼球的屈光發(fā)育，從而導(dǎo)致近視[6-8]。在Strickland等[9]通過使用由晶狀體引起的近視小鼠模型評(píng)估不同波長(zhǎng)光線照射下生長(zhǎng)的小鼠眼球屈光發(fā)育變化，與暴露于白光的小鼠相比，短波紫光可導(dǎo)致小鼠遠(yuǎn)視，抑制晶狀體引起的近視，減緩眼睛的屈光增長(zhǎng)。Lin等[10]用白光、紅光、藍(lán)光照射雛雞后發(fā)現(xiàn)，暴露在白光和紅光下生長(zhǎng)的雛雞，其眼軸和玻璃體腔都有不同程度的增長(zhǎng)，也就是說，與短波波長(zhǎng)的藍(lán)光相比，長(zhǎng)波波長(zhǎng)紅光下生長(zhǎng)的雛雞出現(xiàn)了異常的眼球屈光狀態(tài)。Torii等[11]也用雛雞做了類似的實(shí)驗(yàn)，當(dāng)他在實(shí)驗(yàn)中用短波波長(zhǎng)的紫光(360～400 nm)照射雛雞的眼睛時(shí)，有效地減緩近視發(fā)展進(jìn)度。但是，Hung等[12]通過恒河猴實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)波波長(zhǎng)的紅光(650 nm)可以抑制恒河猴眼軸的增長(zhǎng)，延緩它們屈光異常發(fā)育進(jìn)程。在Gawne等[13]的樹鼬實(shí)驗(yàn)中也驗(yàn)證了長(zhǎng)波波長(zhǎng)紅光(626 nm)抑制眼軸增長(zhǎng)的結(jié)論。由此可見，在不同的動(dòng)物研究中，長(zhǎng)波波長(zhǎng)單色光與短波波長(zhǎng)單色光對(duì)于眼球的屈光發(fā)育會(huì)產(chǎn)生不同的結(jié)果。

1.2 光照頻率 人類生活環(huán)境中的光源不只是單一恒定的自然光源，而是越來越多的類似于電視、電腦等電子產(chǎn)品或人工光源所產(chǎn)生的頻率較高的頻閃光。隨著可視化電子設(shè)備的頻繁使用，頻閃光等引起的電腦視頻終端綜合征已成為又一個(gè)主要的公共健康問題[14]。為了進(jìn)一步證實(shí)這種頻閃光對(duì)眼球屈光發(fā)育的影響，莊康[15]利用不同波長(zhǎng)(光照相同均設(shè)置為800 lux)的頻閃光成功地誘導(dǎo)了幼年豚鼠的-5.00 D～-10.00 D的近視，同時(shí)在實(shí)驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)，紅色頻閃光(750 nm)所誘導(dǎo)出的幼年豚鼠的近視度數(shù)較黃色頻閃光(550 nm)、綠色頻閃光(480 nm)更深。證明光照頻率的改變會(huì)導(dǎo)致異常的眼球屈光發(fā)育，間接證實(shí)了長(zhǎng)波波長(zhǎng)的單色光會(huì)誘發(fā)近視。在穩(wěn)定光和頻閃光的照射下，長(zhǎng)期用頻閃光照射的動(dòng)物們更容易出現(xiàn)異常的眼球屈光狀態(tài)[16]。

1.3 光照強(qiáng)度 許多專家、學(xué)者對(duì)比青少年既往生活學(xué)習(xí)狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)光環(huán)境由自然光源轉(zhuǎn)變?yōu)槿斯す庠磿r(shí)，許多戶外活動(dòng)被工作學(xué)習(xí)進(jìn)一步壓縮，近視可能與日益增加的近距離工作學(xué)習(xí)、缺少戶外活動(dòng)有關(guān)。不同波長(zhǎng)的單色光對(duì)眼球屈光發(fā)育的影響不同，主要在于光照強(qiáng)度，因?yàn)樽匀还饩€和人工光源的光照明強(qiáng)度存在差異。沒有或缺少戶外活動(dòng)就意味著沒有或缺少足夠的光照明強(qiáng)度[17]。Gwiazda等[18]對(duì)近視和季節(jié)的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行了綜合統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)冬季屈光度數(shù)變化進(jìn)展大于夏季，可能原因之一是因?yàn)樵趹敉饣顒?dòng)時(shí)，冬季受到的光照強(qiáng)度和光照時(shí)間均不如夏季。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型證明高光照強(qiáng)度的環(huán)境對(duì)雛雞、豚鼠、恒河猴等形成的形覺剝奪性近視具有一定的保護(hù)作用，例如Thomas等[19]創(chuàng)建的動(dòng)物模型實(shí)驗(yàn)表明，1～50 lux的低光照和<1 lux的黑暗情況均會(huì)讓動(dòng)物們的眼軸增長(zhǎng)，導(dǎo)致近視。Rose等[20]認(rèn)為，在延緩近視增長(zhǎng)的作用中，戶外光照強(qiáng)度之所以起重要作用，是因?yàn)榕c室內(nèi)光環(huán)境相比，戶外光線的波長(zhǎng)、頻率等均可由智能機(jī)器進(jìn)行人工近似模擬，但即便室內(nèi)光照強(qiáng)度與陰天的戶外光照強(qiáng)度相比，也達(dá)不到相同的輻照強(qiáng)度。與此同時(shí)，Wu等[21]在臺(tái)灣進(jìn)行的多區(qū)域、以學(xué)校為基礎(chǔ)的CRT進(jìn)一步證明，在一定強(qiáng)度的光線照射下，可防止近視過快增長(zhǎng)。跟蹤隨訪1年發(fā)現(xiàn)推廣戶外活動(dòng)確實(shí)能有效地減少非近視和近視兒童的近視變化，但避免強(qiáng)光直射的戶外活動(dòng)對(duì)預(yù)防近視可能并非必要。建議長(zhǎng)時(shí)間在戶外進(jìn)行活動(dòng)應(yīng)選擇相對(duì)較低的光照強(qiáng)度，例如樹蔭陰涼處、走廊里等。在一定程度上，照射光源的光照強(qiáng)度和照射時(shí)間需要相互配合，以達(dá)到光環(huán)境對(duì)眼球屈光發(fā)育影響的最佳狀態(tài)。

1.4 其他因素 近幾年，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和臨床試驗(yàn)一致認(rèn)為戶外活動(dòng)能有效預(yù)防近視[22]。在分析戶外活動(dòng)能預(yù)防近視的原因時(shí)，除了考慮到前文所述的可見單色光的光波長(zhǎng)、光照強(qiáng)度以外，越來越多的學(xué)者把研究重點(diǎn)放在不可見光——即紫外線上。在紫外線照射下，鞏膜膠原會(huì)發(fā)生硬化，從而影響眼球的屈光發(fā)育，這一發(fā)現(xiàn)應(yīng)用于臨床圓錐角膜治療[23]。在一項(xiàng)針對(duì)恒河猴的實(shí)驗(yàn)研究中發(fā)現(xiàn)，接受光源照射時(shí)間的早晚有可能影響眼球的正常屈光發(fā)育，生命早期暴露在陽光下能降低成年恒河猴近視性屈光參差的風(fēng)險(xiǎn)[24]。除此之外，6、7月出生的嬰兒成年后，患高度近視的幾率高于12月出生的嬰兒，原因是過早地暴露在光線之下，接受了更多更長(zhǎng)時(shí)間的光照，從而影響了眼球的屈光發(fā)育。另外，日夜不分的光環(huán)境必然會(huì)引起晝夜節(jié)律的紊亂，而這與眼球生長(zhǎng)和屈光發(fā)育有關(guān)[25]。

2 光環(huán)境對(duì)眼屈光發(fā)育的影響機(jī)制

Qin等[26]發(fā)現(xiàn)豚鼠在長(zhǎng)波長(zhǎng)單色光照射下，其眼球玻璃體腔的長(zhǎng)度明顯增加，推測(cè)長(zhǎng)波長(zhǎng)單色光照射后會(huì)影響眼球玻璃體腔的正常生長(zhǎng)，進(jìn)而影響眼球的正常屈光發(fā)育。同時(shí)，改變光的頻率或使用長(zhǎng)波長(zhǎng)單色光，會(huì)使被照射眼球的眼軸增長(zhǎng)，進(jìn)而導(dǎo)致近視的產(chǎn)生[15]。光環(huán)境不僅會(huì)通過屈光介質(zhì)影響人們的眼球屈光發(fā)育，還會(huì)通過影響在光折射后聚焦的視網(wǎng)膜從而影響著眼球的屈光發(fā)育。

目前普遍認(rèn)為，光環(huán)境影響眼球屈光發(fā)育進(jìn)程是通過兩種可能途徑。一種途徑是光照通過刺激視神經(jīng)來控制睫狀肌調(diào)節(jié)，拉伸眼球，形成形覺剝奪性近視模型或讓視網(wǎng)膜處于離焦?fàn)顟B(tài)；另一種途徑則是光與視網(wǎng)膜發(fā)生相互作用后所產(chǎn)生的生長(zhǎng)因子經(jīng)過一系列生化反應(yīng)最終使得鞏膜厚度變薄[27]。比如，紅光波長(zhǎng)較長(zhǎng)、藍(lán)光波長(zhǎng)較短，在進(jìn)行成像折射的時(shí)候，都會(huì)產(chǎn)生較不清晰的視網(wǎng)膜像，這種模糊的成像信號(hào)形成后，會(huì)進(jìn)一步調(diào)節(jié)脈絡(luò)膜和鞏膜的生長(zhǎng)導(dǎo)致近視。再者就是，各種光線照射通過減慢RPE細(xì)胞的生長(zhǎng)速度而影響眼部屈光發(fā)育。有研究用藍(lán)、白、紅三色光培養(yǎng)RPE細(xì)胞后發(fā)現(xiàn)，在藍(lán)光培養(yǎng)下的RPE細(xì)胞生長(zhǎng)最慢，其次為紅光、白光；此外，藍(lán)光培養(yǎng)對(duì)RPE細(xì)胞的形態(tài)、功能會(huì)產(chǎn)生較大影響；在藍(lán)光培養(yǎng)下，RPE細(xì)胞生長(zhǎng)過快，產(chǎn)生了較多的促進(jìn)近視狀態(tài)形成的生長(zhǎng)因子，加速了近視進(jìn)程，但遺憾的是，目前還沒有大量的實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明這一點(diǎn)[28]。盡管人們普遍認(rèn)為光環(huán)境對(duì)眼球的屈光發(fā)育具有重要作用，適宜的光環(huán)境可以阻止近視的發(fā)生。但實(shí)際上，關(guān)于光環(huán)境各屬性成分的確定，并沒有統(tǒng)一的定論。例如前文所列的與“可見光光源中的長(zhǎng)波長(zhǎng)單色光照射過多可以引起近視的增長(zhǎng)”相悖的實(shí)驗(yàn)研究。Rucker[29]認(rèn)為這可能是由于在實(shí)驗(yàn)中受到晝夜節(jié)律、激素等干擾，不同物種對(duì)光源的敏感程度的不一致等客觀因素影響了動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的表現(xiàn)。當(dāng)人們?cè)诒婚L(zhǎng)波長(zhǎng)單色光照射時(shí)，眼球的生長(zhǎng)主要通過改變眼球脈絡(luò)膜的厚度來實(shí)現(xiàn)，而短波長(zhǎng)單色光則通過作用于眼球的眼軸增長(zhǎng)來改變眼球的屈光發(fā)育[30]

有研究認(rèn)為高強(qiáng)度光照抑制近視的機(jī)制主要是因?yàn)楫a(chǎn)生不同程度的視網(wǎng)膜多巴胺活動(dòng)；正常動(dòng)物在低照度水平(50 lux)光環(huán)境下生長(zhǎng)、發(fā)育，會(huì)導(dǎo)致近視；而在15 000～25 000 lux范圍內(nèi)的光照水平下生長(zhǎng)、發(fā)育則會(huì)降低它們由于單眼形式的剝奪而產(chǎn)生的近視和眼軸的軸向伸長(zhǎng)；這種現(xiàn)象的產(chǎn)生可能是通過D2受體途徑，增加了動(dòng)物的視網(wǎng)膜多巴胺活性，改變視網(wǎng)膜中的基因表達(dá)并減少產(chǎn)生眼軸軸向伸長(zhǎng)的信號(hào)，即高強(qiáng)度光照會(huì)增加視網(wǎng)膜多巴胺等的合成與釋放，從而影響眼球的屈光發(fā)育，減少近視的發(fā)生[31]。提高視網(wǎng)膜的光強(qiáng)度對(duì)于由負(fù)光焦度鏡片誘發(fā)的近視影響比較小，這可能是因?yàn)殓R片為正視作用機(jī)制提供了強(qiáng)有力的靶向[32]。盡管，高光照強(qiáng)度對(duì)近視的控制有明顯作用，但是具體界限尚不清楚，而且對(duì)接受光源的具體時(shí)間也并不清楚[33]。

3 總結(jié)與展望

眼球的異常屈光發(fā)育在早期對(duì)人的身心產(chǎn)生影響，比如，近視不僅影響青少年兒童正常生理期的身心健康成長(zhǎng)，還會(huì)給社會(huì)的進(jìn)一步發(fā)展帶來了一定的負(fù)擔(dān)。調(diào)查顯示，當(dāng)青少年兒童患有近視卻未被及時(shí)發(fā)現(xiàn)矯正時(shí)，他們會(huì)擁有更多的焦慮感，男童尤為明顯[34]。因此，掌握眼球屈光發(fā)育過程，控制早期屈光發(fā)育影響，從而有效預(yù)防近視顯得尤為重要。本文就光環(huán)境對(duì)眼球屈光發(fā)育的影響進(jìn)行了文獻(xiàn)匯總，認(rèn)為改造光環(huán)境可以成為改善青少年兒童的眼球屈光狀態(tài)發(fā)育，控制近視過快增長(zhǎng)的一個(gè)有益探索立足點(diǎn)；保證一定量的戶外活動(dòng)(每天至少2 h)，接受充足的戶外高強(qiáng)度的自然光照射，選擇接近自然光全光譜時(shí)的光環(huán)境，減少使用高頻閃光的電子產(chǎn)品，控制近距離用眼的時(shí)間等，可以在一定程度上減緩青少年兒童眼球的異常屈光狀態(tài)的發(fā)展[35-36]。呼吁相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究和流行病學(xué)的調(diào)查，為改造光環(huán)境、控制青少年兒童近視發(fā)展提供更精確的科學(xué)依據(jù)。