近视性屈光不正和眼生物测量参数与糖尿病视网膜病变相关性研究进展△

洪卓民 罗向霞 曾 敏 杨 芮 吴成亮

糖尿病(DM)是全球广泛流行的慢性非传染性疾病[1]。糖尿病视网膜病变(DR)是DM最主要和最具危害性的微血管并发症之一,也是一种神经退行性病变,主要因糖代谢紊乱而继发的神经元细胞凋亡、视网膜缺血缺氧和眼底微循环障碍导致的视网膜出血、渗出、水肿等一系列病理变化[2-4]。目前在全球工龄人群的致盲性眼病中,DR的发病率已达最高[5]。研究显示,DR的发生发展与年龄、血糖水平、高血压、DM病程、高脂血症、蛋白尿等诸多因素有关,更好地了解DR的危险因素对DR患者的治疗及预后至关重要[6-7]。有研究表明,近视性屈光不正和部分相关眼生物测量参数与DR有相关性,特别是近视状态以及随近视增加的眼轴长度(AL)可能是防治DR发生进展的保护因素[8-10]。然而,研究结果并不一致[11-12]。近视与DR均由多因素导致,尚不清楚近视性屈光不正对防止DR进展的保护作用是与屈光状态本身有关,还是与AL、AL与角膜半径之比(AL/CR)、前房深度(ACD)、角膜曲率(CC)、晶状体度数等眼生物测量参数有关。因此,本文就近视性屈光不正及相关眼生物测量参数与DR相关性的研究进展作一综述。

1 近视性屈光不正与DR

大部分基于人群的研究通过调查近视性屈光不正与DR之间的关系表明,近视,特别是高度近视是防止DR发生发展的保护因素[13-17]。Wen等[8]在2型DM(T2DM)患者的横断面研究中发现,伴有近视的DM患者其DR的患病率较低。Chao等[13]通过对13 424例韩国DM患者研究发现,轻度、中度以及高度近视均与DR的发展呈负相关,并且等效球镜度数每增加1个屈光度,DR的发病率就会增加30%。Lin等[14]在一项1 817例T2DM患者的队列研究中发现,高度近视患者DR和非增生性DR(NPDR)的概率均低于非高度近视组。Bazzazi等[15]对116例(232眼)患有高度近视屈光参差的DM患者进行了横断面研究,排除了年龄、DM病程、种族等干扰后,比较高度近视患眼和对侧眼的DR发生情况发现,高度近视可以推迟DR的发生,并且这种保护作用随着近视度数的增加而加强。Hamati等[10]对印度 60岁以上人群进行队列研究发现,高度近视可能是预防DR和视力威胁性DR(VTDR)的因素。林仲等[16]在338例(776眼)患有双眼不对称性DR的研究中也证实了高度近视与DR的负相关性。但是,基于1型DM(T1DM)的研究报道了不同的结果,Hainsworth等[11]对大样本量的T1DM患者超过30年的随访发现,近视与DR的进展无关,而远视是中重度NPDR以及增生型DR(PDR)的独立危险因素。Thakur等[17]对9 813例不同类型的DM患者的回顾性研究发现,远视增加了T2DM患者发生VTDR的风险,高度近视对T2DM患者的VTDR具有保护作用,但对T1DM患者无保护作用。因此,在T1DM患者中验证近视性屈光不正状态与DR的相关性仍需进一步探究。

2 AL与DR

AL和DR之间的关系在不同种族之间可能不同。大部分基于东亚、东南亚地区人群的研究表明,较长的AL或者较大的AL/CR值能够防止DR的发生发展[18-24]。Adlakha等[18]在一项印度DM患者的横断面研究中发现,随着DR严重程度的增加,平均AL逐渐下降。另一项关于韩国患有轴性屈光参差(双眼AL差异>1 mm)的DM患者的回顾性研究表明,AL较长且脉络膜较薄者发生PDR的概率明显较低[19]。He等[20]对上海2 057例T2DM患者研究指出,AL较长、AL/CR比值较大的患者其DR患病率较低,而晶状体度数、AL/CR比值、眼球延长可能有助于AL对DR的保护。另外2项关于广州人群的研究分别随访了1 370例和1 838例DM患者,结果显示,较长的AL和较高的AL/CR比值是阻止DR发生进展的保护因素[9,21]。Wang等[22]在中国1 096例DM患者的调查中指出,AL每增加1 mm,患DR的风险降低19%。另一方面,一项基于马来西亚、新加坡和印度人群的研究对840例DM患者进行了6年的跟踪随访发现,较长的AL可能能够防止DR的病情进展,但并未指出AL或其他眼部生物测量参数与VTDR的关系[23]。而2项基于俄罗斯人群的研究则提出了截然不同的观点,其中一项研究显示,AL与DR之间没有相关性[12],另一项研究显示,AL较短的患者其DR的患病风险较低[24]。因此,不同种族人群的AL与DR的关系仍需进一步验证。

3 ACD、CC、晶状体度数与DR

近年来,关于ACD、CC以及晶状体度数与DR关系的研究较少,并且结果也不一致。Adlakha等[18]研究发现,ACD随着DR严重程度的增加而下降。Wang等[9]在一项大样本量队列研究中得出了ACD、CC、晶状体度数与DR均无相关性的结论。一项横断面研究通过分析广州1 838例DM患者发现,晶状体度数、ACD、CC与DR及VTDR并没有关系[21]。He等[20]在T2DM人群的队列研究中通过多变量回归分析发现,晶状体度数越高的DM患者发生DR的风险越大,进而指出晶状体度数影响DR的发生。造成结论不一致的原因可能是研究方法的不同,因此,仍需更多高质量、大样本的研究来探讨ACD、CC、晶状体度数等对DR的影响。

4 近视相关眼底特征与DR

豹纹状眼底是近视常见的病理损害,也是评估儿童及青少年早期近视黄斑病变的一个潜在指标,虽然其在正常眼中也存在,但它是脉络膜视网膜变性的一个重要特征[25]。视盘旁萎缩(PPA)与病理性近视也密切相关[26-27]。研究表明,PPA与豹纹状眼底分别出现于90%～93%和81%～98%的高度近视患者中,是轴性高度近视最常见的眼底特征[26,28]。Tan等[29]研究显示,在排除了受试者AL和屈光不正等混杂因素的影响后,有豹纹状眼底或PPA的患者发生DR的风险更低。而Lin等[30]研究发现,在DM患者发生DR和视力障碍之前,高血糖对儿童的视盘周围组织和成人的视盘形状均有影响。因此,仍需更多研究探讨PPA、豹纹状眼底与DR的关系。

5 近视性屈光不正对DR的保护机制

目前,近视性屈光不正和较长的AL可能是阻止DR发生发展的保护因素,然而,其对DR保护作用的机制尚不清晰,大多数研究的焦点聚集在近视发展过程中AL增加导致的眼球病理性改变。

5.1 血流量减少及动力学改变

随着近视程度的不断发展,AL增加,眼球巩膜壁拉伸,造成患者视网膜后极部变形,视网膜血流量减少,降低了血流对血管壁的压力,从而降低了DR的发生风险[31-32]。Samara等[33]和Sun等[34]的研究证实了DM患者视网膜血流量大于非DM患者,视网膜血流量增加是DR进展和糖尿病性黄斑水肿的重要危险因素。同时,高度近视患者视网膜和脉络膜发生萎缩和变性,组织变薄,血管直径减小,眼底的血流动力学也发生了改变[35-36]。DM患者血液黏稠度增加,血液流动速度减慢,使视网膜处于长期异常高灌注状态,引起微循环障碍,最终导致DR的发生发展[4]。高度近视患者在DR发生之前已经造成了视网膜脉络膜变性,导致视网膜血流灌注降低,这可能阻止了DM患者异常高灌注所造成的危害[14,29],但这一理论尚缺乏证据,仍需要更多研究阐述其具体作用机制。

5.2 氧需求量减少

随着后巩膜扩张,近视患者的视网膜厚度变薄,引起视网膜代谢率下降,需氧量减少,这可能在一定程度上缓解了DM对视网膜缺氧的影响。Man等[37]通过分析健康人群的多焦点黄斑视网膜电信号以及视网膜静脉和动脉的耗氧量发现,随着AL的增加,动脉和静脉耗氧量及视网膜代谢率降低,因此,较长的AL所导致的视网膜耗氧量减少可能会降低DM患者发生DR的风险。此外,高度近视患者视网膜脉络膜组织萎缩变薄,通透性增强,使氧气更容易透过视网膜,这也可能降低了DR发生的风险[38]。

5.3 玻璃体后脱离

AL增长是近视发生发展的重要解剖因素,高度近视患者AL明显增加,玻璃体扩大,玻璃体液化较早,容易造成玻璃体后脱离(PVD)的发生[39-40]。有研究显示,伴有完全性PVD的DR患者发生视网膜和视盘新生血管的概率显著降低,这可能是由于氧气更容易在液化的玻璃体中扩散,而完全性PVD的玻璃体缺乏新生血管增生所需要的支撑结构,从而降低了NPDR出现新生血管和进展为PDR的风险[41-42]。Hayashi等[43]通过前瞻性横断面研究发现,DM患者DR患眼的PVD进展明显慢于无DR患眼和非DM患者。尚需要大量的研究进一步明确PVD在防止DR进展中的具体保护作用及机制。

5.4 相关细胞因子的变化

随着分子生物学水平的提高,DR与近视相互作用分子机制的研究逐渐增多。多种细胞因子的异常表达与DR和近视的发生发展具有密切关系,比如血管内皮生长因子(VEGF)、胎盘生长因子(PLGF)、白细胞介素10(IL-10)、碱性成纤维细胞生长因子、转化生长因子-β、色素上皮衍生因子、促红细胞生成素(EPO)、肿瘤坏死因子等[44-50]。王坤等[50]研究发现,高度近视患眼的玻璃体中VEGF和EPO水平相对较低,并指出这些因子的低水平表达可能有助于延缓高度近视患者的DR进展。Hong等[45]在一项DR患者的回顾性研究中发现,血浆PLGF与AL呈负相关,IL-10与AL呈正相关,这进一步解释了轴性近视是DR的保护因素。由此可见,高度近视可能通过调节某些与DR发生发展有关的细胞因子的表达,进而起到预防和延缓DR发生进展的作用。

6 结束语

综上所述,高度近视与AL增长是防止DR发生发展的保护因素,但这一结论尚需在T1DM和不同种族人群中进一步验证,并且受限于研究方法和研究质量的不同以及研究数量的局限,ACD、CC、晶状体度数、近视相关眼底体征和DR关系的结论尚不统一。近视与DR的发生进展均由多种因素导致,且许多研究没有考虑年龄、血糖控制等混杂因素,尚不明确高度近视引起的眼底改变是否早于DR的发生。然而,近视性屈光不正延缓DR发生进展的保护作用可能与AL增长所引起的眼底血流动力学改变、血流量减少、PVD、视网膜耗氧量减少以及相关细胞因子表达的改变有关,但相关的确切机制仍需进一步研究。进一步明确近视性屈光不正和相关眼生物学参数对DR的具体影响将有助于进一步认识DR的发病机制,从而为DR的预防提供新思路。