泪液分子浓度作为数字眼疲劳的潜在生物标志物

《Contact Lens and Anterior Eye》：Tear molecule concentrations as potential biomarkers of digital eye strain

数字屏幕阅读增加泪液炎症分子浓度并加剧视觉疲劳，认知负荷影响泪液IL-8和TNF-β水平，为数字眼疲劳生物标志物研究提供新证据。

　　这项研究探讨了数字屏幕阅读与纸质阅读对泪液中炎症分子浓度的影响，并分析了认知负荷对这些变化的潜在作用，以及它们与数字眼疲劳（DES）症状之间的关系。研究结果表明，数字屏幕的使用会显著增加泪液中某些炎症因子的浓度，而较高的认知负荷则进一步加剧这些变化。研究还发现，这些炎症因子与DES症状之间存在一定的相关性，提示它们可能作为评估DES的客观生物标志物。这些发现不仅加深了我们对数字眼疲劳机制的理解，也为未来的眼科临床诊断和干预提供了新的思路。

数字设备已经成为现代生活中不可或缺的一部分，广泛应用于工作、学习和娱乐等多个领域。随着屏幕使用时间的增加，人们对其对眼部健康的影响日益关注。数字眼疲劳（Digital Eye Strain, DES）是指由于长时间使用数字设备而导致的一系列眼部不适症状，如视觉模糊、眼疲劳、干涩、刺痛和不适等。这些症状通常被归类为外部症状和内部症状。外部症状主要涉及眼球表面，如干眼和不适感；内部症状则与调节功能或双眼协调有关，如视觉模糊和眼疲劳。然而，目前对DES的临床诊断仍然存在挑战，主要在于其生理机制尚未完全明确，且缺乏标准化的评估方法。

研究中使用的泪液炎症分子包括多种细胞因子和生长因子，如表皮生长因子（EGF）、白细胞介素-1α（IL-1α）、白细胞介素-6（IL-6）、白细胞介素-8（IL-8）、转化生长因子-α（TGF-α）、肿瘤坏死因子-β（TNF-β）等。这些分子在干眼病等眼部疾病中已被广泛研究，被认为是评估炎症状态的重要指标。然而，关于它们在数字眼疲劳中的作用仍需进一步探索。本研究通过比较数字屏幕和纸质阅读条件下泪液中这些分子的浓度变化，以及不同认知负荷对这些变化的影响，试图揭示数字设备使用对泪液炎症状态的潜在影响。

实验设计采用了24名年龄在18至30岁之间的健康年轻成年人作为受试者。每位参与者需完成四次30分钟的阅读任务，每次任务的阅读介质（数字屏幕或纸质）和认知负荷（高或低）不同。在每次任务结束后，收集未刺激的泪液样本，并通过多重珠体分析技术（multiplex bead assay）检测其中12种炎症分子的浓度。此外，参与者还需完成问卷，以评估其主观视觉不适感。研究结果表明，数字屏幕阅读显著提高了IL-1α、IL-6、IL-8、TGF-α和TNF-β的浓度，而较高的认知负荷则进一步增加了IL-8和TNF-β的水平。同时，参与者在使用数字屏幕时报告的视觉不适感明显高于纸质阅读，且认知负荷的增加会加剧这些不适症状。

进一步的分析显示，某些炎症因子与DES症状之间存在中度正相关，例如，数字屏幕使用对IL-1α浓度的影响与DES症状的总分呈正相关，而认知负荷对IL-6、TGF-α和TNF-β浓度的影响则与视觉不适症状的变化密切相关。这些发现表明，泪液中的炎症因子可能在数字眼疲劳的病理生理过程中发挥重要作用，为未来开发客观评估工具提供了依据。此外，研究还发现，具有较少DES症状的个体在数字屏幕阅读后表现出更高的细胞因子浓度，这可能意味着这些分子在某些情况下与个体对视觉刺激的反应有关。

尽管研究结果提供了有价值的信息，但本研究也存在一些局限性。首先，受试者主要为大学生，可能无法代表更广泛的人群。其次，研究仅评估了数字眼疲劳的急性影响，未能考察长期使用数字设备对泪液生物标志物的潜在变化。此外，实验中使用的阅读任务时间较短，虽然足以产生显著症状，但更长时间的阅读任务可能会揭示不同的结果。因此，未来的研究应考虑纳入更多样化的参与者群体，并评估不同持续时间的阅读任务对泪液炎症因子的影响。同时，研究还建议未来的工作应进一步探索其他可能的生物标志物，以更全面地理解数字眼疲劳的机制。

研究还指出，尽管在某些研究中发现泪液炎症因子与视觉症状之间存在显著关联，但在其他研究中并未观察到这种联系，这表明相关性可能因个体差异或实验条件的不同而有所变化。例如，一些研究发现白细胞介素-6（IL-6）与干眼患者的不适症状显著相关，而另一些研究则未发现类似的关联。这提示我们，虽然泪液中的炎症因子可能在某些情况下与视觉不适相关，但其作用机制仍需更深入的研究。此外，研究还提到，认知负荷可能通过影响眨眼频率和眨眼完整性，进一步加剧泪液炎症反应，这表明眨眼行为在DES的发展中可能扮演重要角色。

在实验过程中，研究者特别注意控制阅读条件，以确保数字屏幕和纸质阅读之间的比较具有可比性。例如，阅读距离、视角、字体大小、行数和亮度均被设定为相同，以减少其他变量对结果的干扰。然而，研究也指出，尽管某些研究显示在数字屏幕阅读时眨眼频率可能会减少，但眨眼完整性的影响可能更为关键。这表明，未来的研究应更加关注眨眼行为的细节，包括眨眼频率、眨眼完整性以及这些行为如何影响泪液的分布和稳定性。

总体而言，本研究为理解数字眼疲劳的机制提供了新的视角，并揭示了泪液炎症因子在这一过程中的潜在作用。研究结果表明，数字屏幕的使用与某些炎症因子的浓度变化存在显著关联，而认知负荷的增加可能进一步加剧这些变化。这些发现不仅有助于加深对数字眼疲劳生理基础的认识，还为开发客观评估工具和干预措施提供了理论支持。未来的研究应进一步验证这些生物标志物在不同人群中的适用性，并探索其在临床和非临床环境中的诊断潜力。