電腦手機藍光引發(fā)氧化應激反應對眼部生態(tài)破壞影響
干眼癥是現(xiàn)代比較普遍的一個慢性病。隨著社會的發(fā)展,信息越來越發(fā)達,多數(shù)工作都是要每天長時間面對電腦進行的,這些行業(yè)的人群中,干眼癥患病率極高?!搁L期看電子屏幕」很顯然是干眼癥(蒸發(fā)式)的一大誘因。本文將給出干眼癥患者做相關(guān)工作的解決方案。
一方面,由于「專注凝視」(閱讀、開車等情況類似),人們在看電子屏幕時,眨眼次數(shù)會由「15~20次/min」減少到一半或更少,淚膜中的水分蒸發(fā)后未得到及時補充;

另一方面,看屏幕似乎比閱讀、開車所導致的干眼癥狀要嚴重得多,所以,除了主觀上眨眼變少的因素之外,「電子屏幕光本身」對于干眼癥,應該也有著不小的影響。眾所周知,有一種眼鏡——防藍光眼鏡,是針對「電子屏幕光-防護」而設計的。那么,看屏幕戴上防藍光眼鏡,對干眼癥有用嗎?
答:有效的防藍光眼鏡(或屏幕膜)對于「預防干眼癥」或「防止干眼癥加重」是有作用且非常必要的,近些年,越來越多的研究證明了這個事實(見下文)。
p.s.防藍光只是針對干眼癥某一特定誘因的防護(預防)措施,并非干預治療性的措施。如已患干眼癥,想要改善干眼癥狀,還應結(jié)合干眼癥的其他誘因?qū)ΠY下藥。

(比如,常聽到有干眼癥患者反饋:“滴人工淚液越來越嚴重,人工淚液沒用!”其實,防藍光眼鏡是防御,人工淚液是暫時續(xù)命,均不屬于治療措施,有用,但可能不夠。「緩解一時的癥狀」與「病情因沒有根治而繼續(xù)惡化」是兩個過程,沒有直接的因果關(guān)系。根治性的改善需結(jié)合其他措施一起施行,如抗氧化、補充ω-3以替換瞼板腺中的油脂避免堵塞等。)
本文將詳細說明「電子屏幕光」誘發(fā)「干眼癥」的原理,并探討相應的解決方案。
「電子屏幕光」是如何誘發(fā)「干眼癥」的?
電子屏幕光,多為LED光,但無論何種顯示屏,光譜都有這樣一個共性:具有明顯的「藍光尖峰」。

防藍光理念的興起,就是由于屏幕藍光尖峰會「加重『眼底』氧化應激」和「導致視網(wǎng)膜色素上皮細胞(RPE)死亡」。然而近些年的研究發(fā)現(xiàn),屏幕藍光對于『眼表』也有著類似的影響,如「誘導角膜上皮細胞凋亡」和「提高眼表氧化應激參數(shù)」,使得干眼癥相關(guān)指標發(fā)生顯著變化:淚液分泌減少,淚膜破裂時間縮短,角膜上皮細胞凋亡增加,淚腺出現(xiàn)腺泡萎縮、空泡分布、嗜酸性粒細胞增多等。
研究1:單色藍光影響「小鼠」眼表
《Plos One》雜志2016年刊登的一則研究[1]——在紅、綠、藍單色LED的環(huán)境光下飼養(yǎng)小鼠10天。
【結(jié)果及分析】
1.藍光組小鼠與眾不同的表現(xiàn)有:
角膜損傷程度—↑(熒光素鈉染色,檢測細胞凋亡,評分越高,凋亡越嚴重)
淚膜破裂時間—↓
角膜活性氧濃度—↑
角膜氧化損傷生物標志物—↑

說明:
「單色藍光」會引發(fā)或加重小鼠「干眼癥」;
「單色藍光」加重了小鼠眼表的「氧化應激」。
2.各組小鼠淚液量:始終與「初始值」無顯著差異。

說明:單色藍光引起的小鼠干眼癥非「淚液分泌不足型-干眼癥」,是「蒸發(fā)型-干眼癥」。
研究2:常規(guī)LED的藍光(峰值在460nm)影響「大鼠」眼表
福建醫(yī)科大學眼視光學教研室今年(2022)7月在《國際眼科雜志》上發(fā)布的一則研究[2]——在不同藍光含量的LED環(huán)境光下飼養(yǎng)大鼠4周(模擬自然晝夜,每天照12h)。
【結(jié)果及分析】
1.「干眼癥-相關(guān)指標」的變化
「LED藍光(尖峰約在460nm)」含量越高,大鼠眼表:
淚液分泌(Schirmer I試驗-SIt)—↓
淚膜破裂時間(TBUT)—↓
【角膜損傷(細胞凋亡)程度】角膜熒光素鈉染色(CFS)—↑

說明:「LED藍光(尖峰約在460nm)」會引發(fā)或加重大鼠「干眼癥」。
2.「氧化應激(眼表)-相關(guān)指標」的變化
「LED藍光」含量越高,大鼠淚腺的「腫瘤壞死因子(TNF-α)和白細胞介素(IL-6)的陽性表達」提高。

說明:「LED藍光(尖峰約在460nm)」加重了大鼠淚腺的「氧化應激」。
研究3:410~480nm藍光影響「人」角膜上皮細胞(原代培養(yǎng))
《Investigative Ophthalmology & Visual Science》雜志2014年刊登的一則研究[3]——用7種不同波長(∈ 410~830nm)的發(fā)光二極管,以8種不同輻射劑量(∈ 0~100J/cm2)照射(培養(yǎng)的)人角膜上皮細胞。
【結(jié)果及分析】
細胞存活率:僅兩組受影響,∈ 410~480nm;
細胞外ROs(活性氧)水平:僅兩組誘導了顯著的ROs生成,∈ 410~480nm。

由此推測:
「410~480nm藍光」會誘導「人-角膜上皮細胞-凋亡」,可能加速淚膜水分流失,引發(fā)干眼;(藍光加重氧化應激,產(chǎn)生的自由基誘導細胞凋亡。角膜上皮細胞大量凋亡會導致淚膜中的“粘液層”掛不住,“水層”因而容易流失)
「410~480nm藍光」會加重人眼表的「氧化應激」。

辟謠“有益/有害藍光”:
“(×)450~500nm是有益藍光(也有其他說法是445~505、>455等等,一丘之貉)”乃謠言,其中至少60%(450~480nm)存在干眼癥風險;
“(×)保留有益藍光,抵御有害藍光”是防護不到位的「割韭菜產(chǎn)品」,記得避坑。

研究4:看手機/電腦屏幕影響「(活)人」淚膜和眼表狀態(tài)
《Plos One》雜志2018年刊登的一則研究[4]——80名健康志愿者看「智能手機屏幕(實驗組-黑柱)」和「計算機顯示器(對照組-白柱)」4h。

【結(jié)果及分析】
1.「眼表癥狀」和「淚膜狀態(tài)」:
眼表疾病指數(shù)(OSDI)——在使用智能手機1h后,使用電腦顯示器4h后,顯著提升;
非侵入性角膜造影劑破裂時間(NIKBUT)——在使用智能手機4h后,顯著縮短;使用電腦顯示器也呈縮短趨勢。
2.眼表「氧化應激程度」和「活性氧ROs濃度」:
己?;嚢彼幔℉EL)(脂質(zhì)過氧化的標記物)——在使用智能手機4h后,顯著增加;使用電腦顯示器也呈增加趨勢;
DCF-DA(2',7'-dichlorodihydrofluorescein diacetate)(熒光素,測量結(jié)膜上皮細胞的活性氧濃度)——在使用智能手機和電腦顯示器1h后,均顯著提升。
說明:
「看手機、電腦屏幕」會引發(fā)或加重人「干眼癥」;
「看手機、電腦屏幕」會加重人眼表的「氧化應激」;
「看手機屏幕」比「看電腦屏幕」的影響明顯更嚴重。
「使用手機更容易導致干眼癥」的原因推測:
手機屏幕小得多,而且窄,不如橫屏那么容易展示信息,導致觀看更費力;
使用距離近,人眼接收的屏幕光因而更強;
從人體工程學角度分析,使用位置(比其他屏幕)更低(導致人們使用手機時往往非平視),更容易出現(xiàn)頻繁的「不完全眨眼」,從而影響淚膜穩(wěn)定性;
移動幅度大,距離改變導致眼睛不停調(diào)節(jié);
……
要點總結(jié):
「單色藍光」會加重小鼠眼表的「氧化應激」,并可能因此而引發(fā)或加重小鼠「干眼癥」;
「LED藍光(尖峰約在460nm)」會加重了大鼠眼表的「氧化應激」,并可能因此而引發(fā)或加重小鼠「干眼癥」;
「410~480nm藍光」(包括所謂的”有益藍光“)會加重人眼表的「氧化應激」,從而誘導「人-角膜上皮細胞-凋亡」,可能加速淚膜水分流失,引發(fā)干眼;
「看手機、電腦屏幕」(真·電子屏幕光)會加重人眼表的「氧化應激」,從而引發(fā)或加重人「干眼癥」;
電子屏幕藍光導致的干眼癥為「蒸發(fā)型-干眼癥」;
保留所謂“有益藍光”的防藍光產(chǎn)品對于眼表的防護根本不夠;
「看手機」比「看電腦」更容易引發(fā)或加重干眼癥。
根據(jù)以上發(fā)病原理,如何「預防-干眼癥」或「防止加重」?
1.【防御】有效-防藍光
本文一開始就強調(diào)了:有效的防藍光眼鏡(或屏幕膜)對于「干眼癥」才有用。并不是所有名叫“防藍光眼鏡”的眼鏡都可以“有效防藍光”!
【反面教材】(對應下圖中的割韭菜-2)研究3中說到了一種“(×)所有藍色的光!只防‘有害’藍光,保留‘有益’藍光”的無效防藍光,其錯誤在于:“有益”的部分經(jīng)實驗證明,對眼表和眼底都仍然存在傷害,甚至傷眼風險比“有害”部分還高。
還有很多“無效-防藍光”的騙術(shù):
鏡片透明,防的是紫外線,或全部透過什么都不防;
鏡片橙色,所有藍光都100%砍掉(對應下圖中的割韭菜-1);
……

割韭菜-1:為什么“過猶不及”(過量防護也是不好的)?
你可能會認為,總之是藍光的鍋,理論上來講,多防一些終歸更保險,只要沒有遺漏的波段沒防住,就能確保萬無一失了——這個思路的確沒錯,但是,沒有順應“人眼的本性”。
不難想象,人類沐浴在自然光(漫反射后的、強度適中的太陽光)中進化了萬億年,眼睛對太陽光的適應性是最好的,所以陽光下的色彩對人眼來說是最容易辨認的。如果電子屏幕光經(jīng)過某防藍光產(chǎn)品過濾后,光譜出現(xiàn)了嚴重的缺失(如割韭菜-1),眼睛看到的畫面和自然界是存在巨大的、足以引起不適的色差的。而長期看向這樣的畫面,則會導致視錐細胞的敏感度降低,大腦辨色會更加費力,容易造成眼疲勞;對兒童而言,也會影響其感色能力。

所以,過量防護其實是個「顧此失彼」的措施,防護后的畫面會從另外一條途徑對眼睛造成傷害。
為免除「色差傷眼」的問題,『有效-防藍光』的宗旨應當是盡量向太陽光靠近——將430~480nm過濾掉60%左右,可使得光譜形狀最大限度地接近太陽光,從而將“色差傷眼”的問題降到最低。
p.s.關(guān)于“如何有效防藍光”的完整版論述見這篇↓↓↓
2.【斷后】抗氧化-DHA
本文一開始就聲明了:防藍光只是防御措施,「根治性改善」應當輔助采用其他手段。
那么問題來了,應該采用什么樣的輔助手段來“斷后”呢?
通過對以上4項研究的總結(jié),不難發(fā)現(xiàn),屏幕藍光對眼表的傷害是通過“加重氧化應激”而發(fā)生的,所以,「眼表抗氧化」是個極佳的選擇。由下圖可知,氧化應激會從多種途徑(破壞淚膜脂質(zhì)層、攻擊神經(jīng)元髓鞘、引發(fā)各種細胞病變、導致結(jié)膜杯狀細胞功能障礙、淚腺功能障礙、導致炎癥等等)加重干眼癥,并形成惡性循環(huán)。所以,眼表抗氧化是一種「從根源上改善」干眼癥的“治本”措施。

其實不僅是干眼癥,護眼其實就一場“全眼抗氧化”的戰(zhàn)斗,氧化應激過量之后,各種眼病就會接踵而至(如下圖),最為普遍的就是「眼表-干眼癥」、「玻璃體-飛蚊癥」、「眼底-近視」。所以,做好眼部抗氧化,還會帶來“改善干眼癥”之外的許多附加好處。
其實不僅是干眼癥,護眼其實就一場“全眼抗氧化”的戰(zhàn)斗,氧化應激過量之后,各種眼病就會接踵而至(如下圖),最為普遍的就是「眼表-干眼癥」、「玻璃體-飛蚊癥」、「眼底-近視」。所以,做好眼部抗氧化,還會帶來“改善干眼癥”之外的許多附加好處。

抗氧化一般而言分為兩類路徑,即「路徑1:降低氧化應激的壓力,促進自體酶的抗氧化系統(tǒng)的產(chǎn)生」&「路徑2:補充非酶抗氧化劑」。眼睛營養(yǎng)物的三劍客“葉黃素、花青素、DHA”中,前兩者即為抗氧化劑,成功補充到眼部,即可通過「路徑2」緩解干眼癥;而DHA雖不是抗氧化劑,卻可以『花式抗氧化』,通過「路徑1」緩解干眼癥;最重要的是,DHA屬于ω-3多元不飽和脂肪酸,其不像飽和脂肪酸一樣熔點高、易凝固(造成瞼板腺堵塞),DHA熔點為-44℃,所以對瞼板腺來說,是極其優(yōu)質(zhì)的“好油”,時常補充即可徹底疏通。DHA在臨床上對于干眼癥的改善成果是尤其顯著的,見下圖。

綜上所述:
對于干眼癥狀而言,看電子屏幕時做好有效的防藍光是真實有用的;藍光會加重眼表的氧化應激從而使得干眼癥狀惡化,所以,必要的“抗氧化”工作也應當做好,尤其是DHA的補充,這將有助于干眼癥狀得到根源性的改善。
作者:錢金維Weber
鏈接:https://www.zhihu.com/question/499895146/answer/2765644500
參考
^Seok L H , ?Lian C , ?Li Y , et al. Influence of Light Emitting Diode-Derived Blue Light Overexposure on Mouse Ocular Surface[J]. Plos One, 2016, 11(11):e0167671-.
^Chen W Y , Xiao K H , Lin R , et al. Effect of light-emitting diodes with different color rendering indexes on the ocular tissues of rat[J]. 國際眼科雜志:英文版, 2022, 15(7):9.
^Lee J B , ?Kim S H , ?Lee S C , et al. Blue light-induced oxidative stress in human corneal epithelial cells: protective effects of ethanol extracts of various medicinal plant mixtures.[J]. Investigative Ophthalmology & Visual Science, 2014, 55(7):4119-27.
^Jung, Han, Choi, et al. The influences of smartphone use on the status of the tear film and ocular surface.[J]. Plos One, 2018.
總結(jié):
眼睛營養(yǎng)物的三劍客“葉黃素、花青素、DHA”需要食補
手機,電腦氧化應激和眨眼減少會造成整個眼部生態(tài)惡化,1h,4h分布是臨界值
