2. 中国医科大学公共卫生学院环境卫生教研室
白内障虽不是一种致死性疾病,但随着病程发展,其导致的视力受损甚至失明都严重地影响着患者的身心健康及生活质量。中国现有白内障患者约 6 000 多万,因白内障致残人数约700 万[1],65 岁以上人口白内障患病率高达60%。老年性白内障已成为中国重要公共卫生问题。有资料表明,紫外线暴露量与白内障发病率直接相关[2, 3]。大气臭氧可以将波长< 290 nm 的紫外线全部吸收,此外空气和灰尘能削减到达地面的A 段紫外线(ultraviolet A,UVA) 和B 段紫外线(ultraviolet B,UVB) 剂量。据估计,臭氧总量减少1%,到达地面的B 段紫外线会增加1.5% ~ 2%[4]。自1985 年英国科学家Farman 等人首次报导南极上空每年春季(即10 月) 出现臭氧洞[5]以来,证实氯氟烃化合物的使用会导致臭氧浓度下降这一假设。从全球范围来看,2002-2005 年的全球臭氧值与1980 年之前相比,北半球减少 3%,南半球减少5.5%[6]。目前,臭氧值低于220 DU,即" 臭氧空洞" 的面积现已达到3 000 平方千米,大概占地球总面积的6%[7]。
1 环境紫外线辐射现况世界范围内紫外线辐射监测结果显示平流层臭氧的变化可引起地面UVB 水平变化[8, 9]。在新西兰,平流层臭氧的改变可导致环境UVB 变化高达 10%[10],在1979-2000 年间,新西兰夏季的UVB 辐射增加了20%。此外,根据位于波兰的Belsk 观测站1976-1997 年所有天气情况下的观测数据分析结果显示,红斑紫外线每10 年增加(6.1 ±2.9) %,增加量主要是由于臭氧的减少而引起的。利用美国 1974-1979 年R-B meter 监测的数据及1996-1998 年Brewer 分光辐射计监测数据,在校正了纬度和海拔差异之后,发现UVB 平均每10 年增加 (6 ± 5) %[11]。联合国环境规划署也曾报道: 目前红斑紫外线辐射强度与20 世纪70 年代相比,在北半球中纬度冬春季增加约7%,夏秋4%; 南半球中纬度全年增加6%; 北极春季为22%; 南极春季达 130%[12]。
2 白内障的流行与分布有资料显示,白内障的患病率与地理及环境条件等有关[1, 13, 14]。白内障患病率在中国西南地区 (如西藏为1.04%、广东为0.69%) 以及广西云南等省区明显高于北方地区(如黑龙江为0.26%、内蒙古为0.26%、宁夏为0.19%) ,表明高海拔、低纬度地区的白内障患病率明显高于低海拔高纬度地区,因为这些地域终年日照时间较长,紫外线暴露量较多; 但同时又与当地天气特征,云量的多少有直接关系,并且与各地人们的起居作息习惯有一定关系,在海南等城市因为中午日照最强烈的时候气温过高,不适于人群外出活动,只在傍晚和夜间出行,人眼被紫外线直接照射损伤的概率反而明显降低,在成都重庆等城市因为常年有云雾笼罩,紫外线的暴露量也相应下降; 而在沙漠和多雪等反射率较高的地域,对于人眼的紫外线暴露也明显高于其他地域。
3 紫外线致白内障的危险性评价白内障包括皮质型白内障,核型白内障及囊型白内障,3 种不同类型白内障与紫外线之间的关系并不相同。
3.1 核型白内障1994 年世界卫生组织发布的环境卫生标准: 紫外线辐射综述认为,核型白内障与紫外线暴露之间并无相关关系[15]。Hammond 等人[16]通过对同卵及异卵双胞胎中发生核型白内障人群的遗传和环境因素进行研究发现核型白内障与遗传因素有很强关联性(基因解释了48% 的发病原因) ,在被研究的环境因素中,吸烟是最重要因素。 最近一项澳大利亚研究认为在20 ~ 29 岁年龄组人群中,较高职业紫外线暴露会增加核型白内障发生危险(OR= 5.24,95% CI = 2.19 ~ 12.6) ,但在其他年龄组并没有显示紫外线暴露对核型白内障的高危险性。因此二者之间的关系还需要进一步调查确证[17]。
3.2 囊型白内障1988 年,Collman 等人[18]利用人群居住史和回忆的户外活动时间测量紫外线暴露后,认为紫外线与囊型白内障之间的关联强度与紫外线与皮质型白内障之间的关联强度相同(OR= 1.52,95%CI = 0.28 ~ 5.44) 。但同年开展的眼科流行病学调查发现尽管研究对象的眼部紫外线暴露水平很高,但囊型白内障的病例太少,不足以分析与紫外线之间的关系[19]。在另一个类似的也具有高眼部紫外线暴露的香港渔民调查中,囊型白内障也相对较少[20]。在一项对印度裔美国人的白内障研究中,研究者通过评价人群职业紫外线暴露及在夏季和休闲活动时使用帽子情况来测量紫外线暴露,结果发现囊型白内障的发病危险随着职业紫外线暴露及休闲活动时间暴露的增多而减少[21]。同样,在 Leske MC 等人[22]进行的晶体密度病例对照研究中也没有发现职业紫外线暴露与囊型白内障之间有关联。 在比佛-达姆眼科实验(Beaver Dam Eye Study) 中,根据各地环境暴露与调查地点Wisconsin 的环境暴露之比,结合个体在各地居住的年数作为评价个体年均环境的测量方法,仍未发现紫外线暴露与囊型白内障之间有关联[23]。
Rosmini 等人[24]建立了一个太阳光指数作为评价太阳光暴露的方法,发现囊型白内障与这种太阳指数之间亦无关联,但值得注意的是,此研究中囊型白内障人数相对核型及皮质型白内障人数要少,如果把囊型白内障及皮质型白内障患者联合起来,则与太阳光指数之间存在剂量反应关系。West 等人[25]在一项调查中研究了白种人及非裔美国人的年均眼UVB 暴露剂量与白内障之间关系,在2 种族人群中都没有发现UVB 与囊型白内障之间的相关关系。而在澳大利亚的墨尔本视力损伤项目[26]中发现囊型白内障与年龄,噻嗪类利尿剂应用,维生素 E 摄入及近视有关系,而与年均眼紫外线暴露之间没有相关关系。
3.3 皮质型白内障Taylor 等人[19]通过眼科流行病学研究发现高紫外线暴露组发生皮质型白内障的相对危险度是低紫外线暴露组的3 倍。West 等人[25]在美国马里兰进行的一项包括2 520 人的巢式队列研究中,通过评价个体在30 岁之后的眼部紫外线暴露,评价了紫外线致皮质型白内障的发病危险性(OR= 1.57,9 5%CI = 1.04 ~ 2.38) ,吸烟、教育及酒精饮用都与皮质型白内障之间无统计学相关。 在澳大利亚进行的视力损伤研究中,McCarty 等人[26]也支持皮质型白内障与紫外线之间具有关联 (OR= 1.44,95%CI = 1.21 ~ 1.73) 。
4 小 结在经历了数十年的消耗臭氧化学物质侵袭之后,臭氧层需要50 年甚至更长时间才能恢复,而中国人口结构老龄化高峰正处于臭氧层破坏严重状态的存续期间。至2007 年末,中国60 岁以上人口已达1.5 亿,老龄化速度为全球最快,2051 年这一数值将达到最大值,之后一直维持在3 ~ 4 亿的规模,老年人口所占比例也将不断提高,届时中国白内障患病人数必将急剧增加。监测紫外线暴露量在不同海拔、不同纬度地区以及不同人种之间的差异,有助于建立紫外线暴露对白内障影响的模型,对进一步减少白内障发病率有着重要意义。
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