“睡不好”为何“看不清”?——睡眠障碍致近视的生物学机制解析
浏览次数:10 分享:

摘要

                       

近视已成为全球性的公共卫生问题,其发病机制涉及遗传、环境等多因素交互作用。近年来,流行病学研究提示睡眠障碍与近视风险升高相关,但内在生物学机制尚不明确。本文系统回顾了睡眠障碍通过视网膜多巴胺网络紊乱、脉络膜血流减少与巩膜缺氧、眼部炎症激活三条核心通路促进近视的潜在机制。研究显示,睡眠障碍破坏昼夜节律,经ipRGCs-褪黑素通路抑制视网膜多巴胺节律性释放;同时激活交感神经致脉络膜低灌注,引发巩膜缺氧重塑;并诱导眼部慢性炎症,加剧屈光发育异常。上述通路相互协同,形成恶性循环。本文为近视防控提供了新的理论依据,提示睡眠管理应纳入儿童青少年近视干预策略。

                     

                           

一、引言

                            

近视的发生发展受遗传、近距离用眼、户外活动不足等多因素影响。近年来,睡眠障碍作为潜在环境风险因素受到关注。儿童青少年睡眠不足、质量差、作息紊乱现象普遍,流行病学研究证实其与近视风险升高存在关联。然而,睡眠障碍促进近视的生物学机制尚未明确,国际近视研究所的防控指南亦未纳入睡眠管理策略。复旦大学眼耳鼻喉科医院周行涛-赵婧教授团队于2025年12月在《Experimental Eye Research》发表综述,系统解析了睡眠障碍致近视的三条核心通路:视网膜多巴胺网络、脉络膜血流及眼部炎症。本文基于该综述,对相关机制进行梳理与整合。

              

二、研究方法

                  

本文为系统性综述,通过检索睡眠障碍与近视相关的基础与临床研究,聚焦三条核心机制通路进行分析:

                              

1. 视网膜多巴胺网络:整合ipRGCs-褪黑素-多巴胺信号通路研究,包括基因敲除动物模型(如Opn4⁻/⁻小鼠)、药物干预实验(多巴胺受体激动剂/拮抗剂、褪黑素受体阻滞剂)及临床褪黑素分泌节律检测数据。

               

2. 脉络膜血流通路:收集自主神经调控脉络膜循环、脉络膜低灌注致巩膜缺氧的动物实验(如睫状动脉结扎、血管收缩剂干预)及临床脉络膜厚度、脉络膜血流检测研究。

                  

3. 眼部炎症通路:汇总睡眠剥夺诱导眼部炎症的实验证据,及炎症因子(IL-6、TNF-α)、补体系统、小胶质细胞活化与近视进展相关的研究。

                        

 三、研究结果

                  

 (一)视网膜多巴胺网络紊乱

                             

视网膜多巴胺释放受昼夜节律和光照双重调控,呈现日间高、夜间低的节律波动,对抑制近视至关重要,其效应依赖多巴胺D1样/D2样受体平衡。睡眠障碍通过破坏昼夜节律,经ipRGCs调控视交叉上核,改变松果体褪黑素分泌节律,进而抑制视网膜多巴胺释放。临床研究发现,近视人群褪黑素分泌相位延迟约1小时、分泌量降低;动物实验证实,褪黑素受体阻滞可逆转形觉剥夺性近视的多巴胺减少。ipRGCs作为光信号传导枢纽,其功能异常直接影响多巴胺节律。Opn4⁻/⁻小鼠(缺失黑视蛋白)可自发近视,而ipRGCs消融则抑制形觉剥夺性近视,提示该通路在屈光发育中的关键作用。

                

                                 

图1. 睡眠障碍期间多巴胺受体失衡导致近视。

                                 

 (二)脉络膜血流减少与巩膜缺氧

                     

脉络膜血流受自主神经支配,睡眠时副交感神经活动占优,保障充足血流。睡眠障碍导致交感神经过度激活,引发脉络膜血管收缩,使脉络膜厚度变薄、血流减少,进而导致巩膜缺氧。动物实验证实,脉络膜低灌注可诱导近视,而阿托品、红光治疗等近视控制手段可通过改善脉络膜血流发挥作用。巩膜缺氧激活缺氧诱导因子HIF-1α通路,促进巩膜成纤维细胞向肌成纤维细胞转分化,增强基质金属蛋白酶MMP2表达,导致巩膜胶原重塑、硬度下降,最终引发眼轴延长。

                  

                         

图2.睡眠障碍期间脉络膜低灌注-巩膜缺氧通路的激活促进近视。

                                  

 (三)眼部炎症激活

                       

高度近视眼内房水、玻璃体中IL-6、TNF-α、MMP2等炎症因子水平升高,巩膜补体系统(C1q、C3、C5b-9)和NLRP3炎症小体激活,促进巩膜细胞外基质重塑。睡眠剥夺通过激活交感神经-下丘脑-垂体-肾上腺轴,诱导视网膜小胶质细胞活化、炎症因子释放,加剧眼部慢性炎症。动物实验显示,睡眠剥夺可放大自身免疫性葡萄膜炎的炎症反应,而局部应用抗炎药(如环孢素A)可抑制近视进展。此外,角膜上皮细胞可传递表面炎症信号至眼内,过敏性结膜炎模型中眼表炎症可诱导视网膜、巩膜炎症因子升高,加速近视进展。

                 

                      

图3.近视中的巩膜炎症和细胞外基质重塑。

                                    

 四、讨论

                     

 (一)三条通路的协同作用

                            

睡眠障碍通过多通路协同促进近视:节律紊乱直接破坏多巴胺节律,同时交感神经激活导致脉络膜低灌注,两者共同加剧巩膜缺氧;缺氧进一步诱导炎症因子释放,而炎症又可损伤脉络膜循环和多巴胺能神经元功能,形成恶性循环。

                         

 (二)关键机制亮点

                              

1. 多巴胺受体平衡:对近视调控至关重要的是多巴胺的动态节律与受体平衡,而非绝对分泌水平。睡眠障碍导致的多巴胺节律破坏比单纯分泌量减少更具致病性。

                     

2. 脉络膜的关键桥梁作用:脉络膜作为视网膜与巩膜之间的信号枢纽,其血流变化将全身睡眠状态与眼部局部病变紧密连接。

                    

3. 炎症的多源性:眼部炎症可源自视网膜、角膜、巩膜,而睡眠诱导的系统性炎症可通过血液循环加重眼部炎症负荷。

                            

 (三)研究局限性

                           

目前研究尚存在以下局限:缺乏直接验证睡眠障碍通过三条通路致近视的纵向动物实验,现有证据多为间接关联;人类视网膜是否合成褪黑素仍存争议,临床褪黑素与近视的关联研究结果不一致;不同睡眠障碍类型(时长不足、质量差、作息紊乱)对近视的影响差异尚未明确。

                                       

 五、结论与展望

                         

睡眠障碍主要通过三条核心通路促进近视发生发展:

①紊乱昼夜节律,经ipRGCs-褪黑素通路破坏视网膜多巴胺释放节律及受体平衡;

②激活交感神经,减少脉络膜血流引发巩膜缺氧,驱动巩膜重塑;

③诱导眼部慢性炎症,进一步加剧屈光发育异常。

                

这一机制框架为近视防控提供了新方向。未来可开发针对性干预策略,如通过光疗调节昼夜节律、改善脉络膜血流的药物、局部抗炎制剂等。同时,需开展设计严谨的动物实验验证因果关系,明确不同睡眠障碍类型的致病权重,并将睡眠管理纳入儿童青少年近视防控指南,通过保障规律充足睡眠降低近视风险。

                          


 

乐备实(上海优宁维生物科技股份有限公司旗下全资子公司),是国内专注于提供高质量蛋白检测以及组学分析服务的实验服务专家,自2018年成立以来,乐备实不断寻求突破,公司的服务技术平台已扩展到单细胞测序、空间多组学、流式检测、超敏电化学发光、Luminex多因子检测、抗体芯片、PCR Array、ELISA、Elispot、PLA蛋白互作、多色免疫组化、DSP空间多组学等30多个,建立起了一套涵盖基因、蛋白、细胞以及组织水平实验的完整检测体系。

 
我们可提供从样本运输、储存管理、样本制备、样本检测到检测数据分析的全流程服务。凭借严格的实验室管理流程、标准化实验室操作、原始数据储存体系以及实验项目管理系统,已经为超过3000家客户单位提供服务,年检测样本超过100万,受到了广大客户的信任与支持。

声明:本篇文章在创作中部分采用了人工智能辅助。如有任何内容涉及版权或知识产权问题,敬请告知,我们承诺将在第一时间核实并撤下。

详见LabEx网站( www.u-labex.com)或来电咨询!
基因水平:PCR Array、RT-PCR、PCR、单细胞测序
蛋白水平:MSD、Luminex、CBA、Elispot、Antibody Array、ELISA、Sengenics
细胞水平:细胞染色、细胞分选、细胞培养、细胞功能
组织水平:空间多组学、多重荧光免疫组化、免疫组化、免疫荧光
数据分析:流式数据分析、组化数据分析、多因子数据分析
联系电话:4001619919
联系邮箱:labex-mkt@u-labex.com
公众平台:蛋白检测服务专家