近视儿童与青少年血清锌、铜、硒浓度的变化研究

新吉夫 乌仁图雅 青格勒图

1内蒙古医科大学附属医院眼科，呼和浩特 010050；2内蒙古医科大学蒙医药学院，呼和浩特 010050

近视是指眼睛在调节放松状态下，平行光线经眼球屈光系统后，聚焦不能落在视网膜表面而在视网膜之前的常见眼部疾病之一［1］。一项关于亚洲年轻人近视程度的调查结果显示，亚洲年轻人的近视率显著增高，尤其是儿童及青少年眼睛近视率逐年上升。同时，这些近视的儿童及青少年成年后，近视相关并发症风险进一步增大［2-3］。近视的发病机制复杂，研究表明，房水中的氧化应激状态是导致近视发展的途径之一［4］。此外，巩膜中基质成分变化，如胶原蛋白含量的减少则会引起巩膜生物力学，包括巩膜主动重塑、巩膜变薄、细胞外基质减少等的改变，进而导致近视发展［5］。研究表明，抗氧化剂微量元素，如锌、铜、硒在近视进程中面扮演重要角色［6-8］。虽然有关于近视人群血清抗氧化剂微量元素锌、铜、硒代谢异常的报道，但存在研究结果不尽一致。而关于近视儿童及青少年血清抗氧化剂微量元素锌、铜、硒代谢情况鲜有报道。故本研究将对不同近视程度儿童及青少年血清抗氧化剂微量元素锌、铜、硒的浓度和铜/锌比值展开调查，以期为儿童及青少年近视的预防及诊治提供参考，现报道如下。

资料与方法

1、一般资料

选取2018年1月至2020年12月间，内蒙古医科大学附属医院眼科门诊诊治的166 例近视（近视组）以及150 例同期视力正常（对照组）的儿童与青少年为研究对象。近视诊断标准［9］：采用国际标准视力表，由眼科医师检查视力，对单侧或双侧裸眼远视力＜5.00、经镜片矫正后不良者做散瞳验光。凡屈光度≥-2.50 D 者判为近视。166例近视人群中，110 例男孩，56 例女孩；年龄范围 6～17 岁，年龄（13.78±4.21）岁；96 例具有双眼高度近视［等效球镜度＜-6.0 D，（-8.04±2.32）D］，70 例具有双眼中等近视［等效球镜度＜-3.0 D，（-5.54±1.86）D］。排除标准：（1）任何系统性疾病，如艾滋病、牛皮癣、多发性软骨炎、类风湿等疾病；（2）眼部其他疾病如白内障、青光眼、结膜炎等病史；（3）近1 个月摄入微量元素营养剂。150 例视力正常人群中，87 例男孩，63 例女孩，年龄范围7～17 岁，年龄（12.37±4.82）岁。近视组中度近视、重度近视与对照组人群的年龄、性别等一般资料相比，差异均无统计学意义（均P＞0.05），具有可比性。所有检测均经受试者或者近亲属知情同意且经医院伦理道德委员会批准实施。

2、实验方法及检测指标

于清晨，采集两组受试者空腹状态下的静脉血液5 ml，离心（3 000 rpm，有效离心半径15 cm，10 min），收集上清液，冻存于-80℃冰箱，待测备用。采用原子吸收光谱法测定血清微量元素锌和铜水平，仪器为日本岛津AA-670；用荧光法测定全血中硒元素水平，仪器为日本岛津RF-540。同时计算铜/锌比值。实验用主要试剂及简要步骤如下。（1）实验用主要试剂：锌（GBW08620）、铜（GBW08615）、硒（GBW08215j）标准溶液为1 000 mg/L（国家标准物质中心），用时稀释至10 mg/L 备用；Triton X-100（生产批号714D055）：北京索莱宝生物科技有限公司；硝酸（20160402）、盐酸（20160106）、氯化钠（20161103）、氯化镧（20160812）（国药集团化学试剂有限公司，优质纯GR）；Triton X-100 与硝酸混合液：取 Triton X-100 47 ml，加硝酸10 ml，用超纯水定容至1 L，用时稀释10 倍后备用；镧盐与氯化钠混合液：取氧化镧 287 g 加 100 ml 超纯水，436 ml 盐酸，30 g 氯化钠，最后用纯水定容至3 L，用时稀释4 倍后备用。（2）简要步骤：①取事先冻存的500 µl 血清样品于5 ml Eppendorf 管中，加入 2 ml 稀释后的 Triton X-100 与硝酸的混合液，摇匀，用于血清锌、铜、硒的测定。②标准曲线的测定：取锌、铜、硒标准使用液10 mg/L（此使用液3种元素可以配在一起），分别吸取1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 ml 于100 ml 容量瓶中，用稀释后的Triton X-100 和硝酸混合液稀释至刻度，此标准溶液曲线分别为0.10、0.20、0.30、0.40、0.50 mg/L，摇匀，上机按照说明书操作测定指标。

3、统计学方法

所有数据均采用SPSS 19.0 统计学软件进行统计分析。Shapiro-Wilk test 与 Kolmogorov-Smirnov test 检 验 计 量 资 料数据是否服从正态分布，服从正态分布数据，采用均数±标准差（）表示，组间比较采用Student’st检验；计数资料采用卡方检验；相关性分析采用Pearson 相关系数法分析。P＜0.05认为差异有统计学意义。

结 果

1、两组儿童及青少年血清微量元素水平变化情况

与对照组相比较，近视组儿童及青少年血清锌、硒水平降低，铜/锌比值增高，差异均有统计学意义（均P＜0.05），而铜水平变化不大，差异无统计学意义（P＞0.05）。近视组儿童及青少年中，中度及重度近视的儿童及青少年血清锌、硒、铜水平与铜/锌比值变化不大，差异均无统计学意义（均P＞0.05）。见表1。

表1 两组儿童及青少年血清微量元素水平（）

表1 两组儿童及青少年血清微量元素水平（）

注：a 为近视组与对照组比较，b 为中度近视组与对照组比较，c为重度近视组与对照组比较

例数166 70 96 150 Se（µg/L）41.05±9.07 44.08±6.04 39.26±8.28 47.19±8.36组别近视组中度近视组重度近视组对照组Zn（mg/L）0.83±0.27 0.86±0.24 0.81±0.25 1.06±0.32 Cu（mg/L）0.92±0.21 0.88±0.25 0.94±0.23 0.91±0.28 Cu/Zn比值1.18±0.32 1.06±0.23 1.21±0.31 0.98±0.26 6.24＜0.05 3.82＜0.05 8.47＜0.05 t值a P值a t值b P值b t值c P值c 6.93＜0.05 6.32＜0.05 7.78＜0.05 0.36＞0.05 1.01＞0.05 1.05＞0.05 6.06＜0.05 2.91＜0.05 7.11＜0.05

2、不同性别间近视儿童及青少年血清微量元素水平变化情况

与对照组相比较，近视组男性儿童及青少年血清微量元素锌水平降低，血清铜、硒水平与铜锌比值增高，差异均有统计学意义（均P＜0.05），见表2。近视组女性儿童及青少年血清微量元素锌、硒水平降低，铜锌比值增高，差异均有统计学意义（均P＜0.05）；而血清铜水平变化不大，差异无统计学意义（P＞0.05）。见表3。

表2 两组男性儿童及青少年血清微量元素水平（）

表2 两组男性儿童及青少年血清微量元素水平（）

组别近视组对照组t值P值110 87 0.86±0.23 1.09±0.33 5.76＜0.05 0.94±0.19 0.86±0.17 3.07＜0.05 45.13±4.99 43.16±7.05 2.29＜0.05 1.21±0.29 0.97±0.31 5.47＜0.05例数Zn（mg/L）Cu（mg/L）Se（µg/L）Cu/Zn比值

表3 两组女性儿童及青少年血清微量元素水平（）

表3 两组女性儿童及青少年血清微量元素水平（）

组别近视组对照组t值P值例数56 63 Zn（mg/L）0.77±0.21 1.04±0.31 5.49＜0.05 Cu（mg/L）0.90±0.19 0.97±0.25 1.71＞0.05 Se（µg/L）37.24±5.26 48.89±9.14 8.38＜0.05 Cu/Zn比值1.12±0.26 1.01±0.27 2.26＜0.05

3、近视组儿童及青少年血清微量元素水平间的相关性分析

Pearson 相关分析结果显示，近视组儿童及青少年的血清微量元素锌、铜、硒水平间不具有相关性（均P＞0.05），见表4。

表4 166例近视儿童及青少年血清微量元素相关性分析

讨 论

微量元素虽然存在人体的量极少，但对于维持人体正常生理活动必不可少。目前，关于近视儿童和青少年的血清微量元素，如锌、铜、硒浓度的研究相对较少，且存在研究结论不一致［10］。研究表明，微量元素也能保持眼肌的正常生理及巩膜的牢固性和弹性，若缺乏，易导致眼睛疲劳，进而发展成近视［11-13］。

锌是人体正常运转所必需的元素。锌在人体中主要是通过激活许多参与物质代谢进程的关键酶活性以及参与抗氧化机制，即锌通过诱导铜/锌超氧化物歧化酶，减少活性氧的产生，保护硫酰基蛋白质组，保护细胞免受自由基的影响而发挥生物学效应［14-15］。Huibi 等［16］研究显示，给予动物添加锌的饮食可以导致血清铜/锌超氧化物歧化酶水平增加，抑制眼球轴向长度的延伸并增加近视的屈光度。儿童的正常血清锌浓度为0.75～1.00 mg/L，约占机体总锌含量的0.1%［17］。在当前的研究中，我们观察到与对照组相比，近视儿童和青少年的血清锌浓度显著降低。李海鸥［18］曾对2 000例14岁以下的青少年人群的健康体检材料分析得出，与对照健康人微量元素相比较，缺锌、缺铜、缺硒儿童发生近视比率显著升高。张宇弘［19］研究指出，近视与锌含量关系密切，发现锌含量随近视程度的增加而下降。这可能与锌含量不足时，体内眼部神经肌肉收缩与舒张的蛋白质及神经介质的合成受阻，从而影响眼部肌肉的正常生理功能，引起视力下降。此外，较低水平的血清锌浓度还与消化不良疾病（乳糜泻、克罗恩病、溃疡性结肠炎）、肾病综合症及镰状细胞性贫血相关［20-22］。因此，当前的研究结果提示青少年应当进行适当的增加膳食锌补充剂，可以有效地预防近视的发生。

儿童的正常血清铜浓度为0.8～1.2 mg/L（铜浓度与血浆铜蓝蛋白有关）［23］。当前研究结果显示，与对照组相比，近视儿童及青少年的血清铜浓度没有显著差异。而反映机体的氧化应激率的铜/锌比值高于正常值，提示近视儿童及青少年的抗氧化机制出现紊乱。硒也积极参机体的抗氧化机制。它的作用是减少抗氧化酶，如谷硫酮过氧化物酶，其主要的生物学作用是保护机体免受氧化损伤［24］。正常的血清硒浓度在成人和1 岁以上的儿童中是70～140 mg/L［25］。当前研究结果显示，与对照组的血清硒浓度相比，近视儿童及青少年的血清硒浓度降低。且在高度近视的儿童及青少年中，血清硒浓度显著降低，但在中度近视儿童及青少年变化不大，即近视人群的血清硒浓度与近视的等级呈负相关。这与Hays 等［26］的研究报道称硒与人体的肝脏、皮肤和肠胃功能失调相关的结果相一致。

综上所述，近视的儿童和青少年血清锌和硒的浓度较正常对照组人群降低，铜/锌比值增高。这提示对于儿童和青少年及时进行合理的锌、硒膳食剂的摄入，在预防近视方面起到一定的作用。本研究存在单中心、样本量相对较少的缺陷，后期将采用多中心、大样本进行深入研究。此外，本研究还发现，机体的氧化应激可能参与高度近视儿童和青少年的近视进程。为此，对于近视儿童和青少年，进行日常摄入适量的锌补充剂，调节机体的铜/锌比值恢复到正常值范围，这有助于降低机体的氧化应激水平，并可防止近视的发展。

利益冲突所有作者均声明不存在利益冲突