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难度：★★★☆☆ 类型：各论 字数：5,757 凡是各种原因如老化，遗传、局部营养障碍、免疫与代谢异常，外伤、中毒、辐射等，都能引起晶状体代谢紊乱，导致晶状体蛋白质变性而发生混浊，称为白内障，常导致视物模糊。多见于40岁以上，且随年龄增长而发病率增多。 流行病学 白内障是迄今为止全球失明的主要因素。 中国人口老龄化加剧。2016年中国老龄化人口（>65岁）比例达10.8%，预计2050年我国60岁以上人口将超过4亿。老年人是白内障的多发人群，在60到89岁的老年人中，白内障的发病率达80%，90岁以上人群发病率可达90%以上。2011-2017年白内障患病人数估算及增长见图1（图片来源于前瞻经济学人app）。  图1：我国白内障患病人数及增长率 白内障也是美国和西欧国家失明的主要原因，其发病频率随年龄增长而增加。一般认为“每个人”都会得白内障。在美国，每年进行白内障手术的患者多达300万人，产生超过20亿美元的医疗保险费用。如果可以将白内障延迟10年，将会节省巨大的医疗成本。 晶体的生理特点： 晶状体是身体最坚固的组织之一，约36％是固体，它主要由蛋白质（结晶纤维和酶）和一些碳水化合物和多不饱和脂肪酸组成。晶状体是一种无色透明的组织，本身无血管、无神经纤维，有恒定的水分含量和高浓度的蛋白质及复杂的新陈代谢。这些生理特点保证了晶状体的透明性。晶状体有以下生化特征： 🔹蛋白质含量高：晶状体的蛋白质含量可髙达 35%，是人体内蛋白质含量最高的组织，从生化方面来说，晶状体混浊主要是蛋白质的改变。正常透明晶状体随年龄增长而呈淡黄色，一般认为这与晶状体蛋白质代谢产物有关，这是正常老年人的生理性改变。 🔹新陈代谢既缓慢又复杂：晶状体的营养供应来自周围的房水和玻璃体，维持正常代谢所需要的营养是通过囊膜的弥散与渗透作用而扩散到晶状体内，其代谢产物也是通过周围的液体交换而排泄的，因此代谢十分缓慢。一旦房水、玻璃体有成分上的改变，晶状体的正常代谢就会受到影响。 另外，正常人眼睛的晶状体内含有的维生素C、谷胱甘肽、牛磺酸等，在晶状体代谢中具有相当重要的作用，它们直接参与代谢，通过抗氧化作用保护晶状体细胞膜和含巯基的蛋白质及酶，而老年人此两种物质含量减少；加上晶状体内类脂质成分和钙、磷的含量增加，均使晶状体的正常代谢发生紊乱而促使白内障发生。 🔹酶的活性髙：晶状体内含有两种蛋白水解酶，一种蛋白水解酶参与晶状体自溶作用，当晶状体的pH值低于7.4时，可引起晶状体蛋白质的自溶性变化，使晶状体产生乳状混浊；另一种蛋白水解酶能将变性而沉淀的蛋白质消除，防止晶状体混浊，若此酶活性减低，则变性的蛋白质积聚，就会产生白内障。 🔹有吸收水分的能力：晶状体纤维具有吸收大量水分的能力，一旦房水的渗透压改变或晶状体囊膜破裂损伤，大量房水可被吸收，使晶状体纤维肿胀而导致混浊。 晶状体生理失衡 白内障是眼睛正常透明晶状体的任何混浊，生理失衡机制包括： 🔹晶状体自由基的产生途径： ① 长期的紫外线照射：流行病学研究表明，环境中的紫外光辐射量和人群中白内障的发生率呈正相关；同时基础研究也表明紫外光作用于晶体可以产生自由基。晶体中富含色氨酸和黄色素等光敏剂，而色氨酸是近紫外光损伤的最敏感的靶成分，波长小于295nm的紫外线能够完全透过角膜，激活色氨酸生成N-甲酰犬脲酸（NFK）和其他光化学产物，NFK可多途径产生活性氧自由基，同时产生的光敏剂使晶状体产生非色氨酸的蓝色荧光和色素，改变晶体颜色。紫外线产生自由基机制是导致老年性白内障的主要原因。除紫外线外，还有α、β、γ等射线和其他微波均可在组织内产生自由基。 ② 还原性单糖发生的自氧化过程也会产生自由基：代谢（异常）中的氧化或酶促生成，晶状体在产生维持其透明性和内外离子平衡所需的能量—糖代谢中，能产生大量的自由基。生理条件下主要是还原型单糖D-葡萄糖、D-甘油酸自氧化产生大量的自由基活性氧、ROO-等。代谢异常时，自由基生成剧增、堆积并损害周围组织。晶状体上皮细胞质膜中含有很多不饱和脂肪酸，易发生脂质过氧化反应形成脂质过氧化物，并在反应过程中形成多种自由基中间产物。 ③ 晶状体正常的生化过程中也会产生氧自由基，如核外线粒体和脑浆中产生的长半衰期氧自由基、核膜自身产生的脂溶性氧自由基，以及核内产生的氧自由基等，它们可以是外源因素如紫外线及化学药物作用的结果。 ④ 其他：环境中的某些毒物，如锄草剂（百草枯）、杀虫剂等作用于细胞，可产生活性氧自由基；某些化学制剂如阿霉素、亚硒酸钠等可使氧自由基过量产生导致氧化应激过强而诱导白内障。此外，吸烟也可使晶状体中的自由基生成增多。 🔹氧自由基损伤晶体 ① 自由基对脂类的作用：自由基与细胞膜的聚不饱和脂肪酸作用, 使脂质过氧化产生共轭烯类、丙二醛 (MDA) 等 , 影响膜的通透性，细胞内外离子分布异常，HO·可使晶状体上皮的Na-K-ATP酶失活，最终导致晶状体混浊；MDA还与蛋白质活性基团生成具有荧光性Schiff 残基的共轭物, 导致蛋白质聚积, 晶状体混浊。 ② 自由基对蛋白质的作用：蛋白质是晶状体的重要组成部分，自由基和丙二醛(MDA)可处理氨基酸残基，导致蛋白质结构的交联、聚合和肽链断裂，亦可使蛋白质和脂质结合形成聚合物，使蛋白质功能消失，晶状体混浊。自由基与巯基反应，攻击晶状体蛋白氨基酸的巯基, 形成二硫键, 发生交联, 而破坏这些键会导致蛋白质变性和结块，从而导致晶状体的透明度降低，变成非水溶性蛋白质, 产生混浊。 ③ 自由基对核酸的作用：自由基可通过多种途径作用于DNA,从核酸戊糖中夺取氢离子而引起DNA的氢键断裂、碱基降解和主链解旋。从而引起细胞的生物学活性改变，导致基因突变、细胞凋亡、死亡。氧自由基被证明可导致DNA 链断裂, 修复错误等损伤。 🔹抗氧化系统及营养失衡：眼睛是一个偏远的“前哨岗”，依赖于良好的营养、肝功能、循环系统和呼吸，特别是晶状体并没有直接的血管或神经来支配，因此，必须依靠少量房水的循环——从睫状体通过小梁网流出，以提供营养和祛除毒素。房水中含有高水平的水溶性化合物，如抗坏血酸、谷胱甘肽及其他必需氨基酸、半胱氨酸、饮食衍生的抗氧化剂等以保护晶状体的清晰度。已知晶状体内也有捕捉自由基的系统，及抗氧化系统，如抗坏血酸、维生素E、SOD和GSH及谷胱甘肽过氧化酶（GPX）等抗氧化剂，但随年龄老化，当自由基与抗氧化系统之间失衡时便产生氧化应激攻击细胞膜，使脂质过氧化，损伤DNA和细胞内蛋白质，导致晶状体混浊。 🔹全身系统功能失衡：眼睛并不是孤立的器官，它与大脑、心血管和消化系统都有关，它需要由眼睑、睫毛、泪膜、角膜和虹膜提供保护，以免受阳光的照射。白内障的形成通常是系统失衡和严重异常的表现。有证据表明糖尿病在白内障发展中起一定作用，从生化角度来看，血流中的糖扩散到房水中，并且与光一起进行晶状体蛋白的光氧化，因此，糖尿病患者出现与白内障相关的眼部疾病的情况并不罕见。伊朗的研究人员对II型糖尿病患者和对照组进行了比较，结果显示，糖尿病患者相比对照组发生视力衰退的白内障早了5年。 风险因素 白内障的发生率随许多风险因素而变化。由于白内障的发病率在45岁之后每十年上升一次，因此筛查45岁以上的人的一般健康和驾驶能力非常重要。骨科文献中的一些研究表明，视力残疾是髋部骨折的危险因素之一。深度感知的丧失使人们特别容易跌倒，因为他们认为他们可以用一只眼睛看得很清楚，但可能会错误地计算步数和距离。白内障的发展与整体健康和其他医疗条件都有关。一些文章指出白内障发展与寿命之间的反比关系。事实上，年龄相关的眼病研究（AREDS）参与者年龄相关性黄斑变性和白内障的预期寿命比没有这两种疾病的人较短。 随着年龄的增长，白内障的形成并非不可避免，年龄在80-90岁左右，有着健康生活习惯的，相对透明的晶状体的男性和女性也并不罕见。 表1：已确定的白内障形成的风险因素
常见症状 白内障的发展导致无法识别的颜色和精细细节的损失，以及对比敏感度下降和远视困难。在年轻患者中，视力波动通常与屈光不正、使用电子设备、睡眠减少，甚至药物有关。根据成年患者的报告，以下症状可能表明有早期白内障的形成，并可作为在一般病史和体检期间患者的基本信息的采集：
诊断 通常患者的症状，远视力问题和眩光较多见，远远超过近视力障碍，而黄斑变性患者则相反。 评估远视力、近视力和深度感知以及对比敏感度和周边视力。眩光测试可能更接近实际情况，并可能确诊功能障碍。临床上，大多数眼科医生选择等待患者自愿提供有关不便或功能明显丧失的信息，很少对于仅早期出现白内障变化采取手术干预。 通过眼科裂隙灯检查确诊白内障；通过检眼镜观察眼底以排除眼底病变。 未完待续，请继续关注下期，白内障的功能医学辅助干预（下）——综合干预措施 部分参考来源 Dr.Rob Abel’s Eye Advisory: This website is devoted to providing the latest options in both traditional and complementary therapies for 21st-century eye care. http:/// 陈莺. 白内障发病机制及预防治疗的研究进展. 眼科新进展 2005, 25(2). Horwitz J.[alpha]-crystallin can function as a molecular chaperone[j]. Proe Nati Acad Sei USA 1992;89:10449-10453 Heydari AR, Wu B, Takahashi R. Expression of heat shock protein 70 is altered by age and diet at the level of transeription[J]. Mol Cell Bilo 1993;13:2909-2918 Li CY, Lee JS. Ko YG. Heat shock protein 70 inhibits apoptosis downstream of cytochrome Crelease and upstream of Caspase-3 activation[J].J Biol Chem 2000;275:25665-25671. De Jone WW, Hoekman WA, Mulders JWM. Heat shock response of the rat lens [J]. J Cell Biol 1986;102:104-111 |
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