综述：定义与太空飞行相关的干眼综合征（SADES）：发病机制、并发症及应对措施

《Experimental Eye Research》：Defining spaceflight associated dry eye syndrome (SADES): Mechanisms, complications, and countermeasures

干眼症在航天员中高发，提出其专有名称“空间飞行相关干眼症（SADES）”。研究揭示SADES机制包括微重力导致泪膜脂质层分泌受阻及外部辐射、环境因素等，可能引发角膜损伤、视力下降等并发症。当前措施涉及药物（抗炎、抗菌、症状管理）和技术优化，未来需加强机制探索与预防策略。

　　

摘要

在太空飞行期间，宇航员中出现干眼相关症状的比率很高。我们建议将这一现象命名为“太空飞行相关干眼综合征”（Spaceflight Associated Dry Eye Syndrome，简称SADES）。在这项研究中，我们回顾了太空飞行环境中导致干眼的潜在机制，并将其分为外部因素（辐射、环境危害）和微重力相关因素（泪膜脂质层中Meibum成分的流出）两类。其中一个关键机制是微重力阻碍了Meibum的分泌，而Meibum是构成泪膜脂质层的主要成分。由于炎症和泪膜不规则的正反馈循环，SADES可能会影响眼睛表面。这些变化可能导致角膜上皮损伤、角膜炎、视力下降，以及角膜变薄和穿孔的风险增加。我们讨论了现有的应对SADES的措施，提出了一套新的适用技术，并回顾了用于预防和治疗的适当药物。这一主题对眼科医生来说可能具有重大意义，因为许多已知的干眼综合征的机制、诊断和治疗方法同样适用于极端的太空飞行环境。

引言

美国国家航空航天局（NASA）计划未来的太空飞行任务，包括载人登月和火星探索。人们越来越需要全面了解长期太空飞行所带来的健康风险并采取措施加以缓解。在太空飞行的微重力环境中，已知会发生一些新的但显著的眼部变化（Lekskul等人，2000年；Mader等人，2011年）。其中，研究最多的是太空飞行相关神经眼科综合征（Spaceflight-associated Neuro-ocular Syndrome，简称SANS），在70%的宇航员在飞行期间和之后都会经历这种症状（Lee等人，2020年；Soares等人，2024b年）。SANS可能通过类似视神经乳头水肿的表现、脉络膜褶皱以及眼球后部扁平化（Mader等人，2021年）影响视力，同时还会导致远视倾向。鉴于其对任务安全的潜在威胁，已经开发出多种应对措施。

人眼是一个脆弱的器官，在太空飞行过程中容易受到多种外部风险因素的影响，包括温度和湿度的变化以及感染性微生物的暴露。正如SANS一样，尽管在国际空间站（ISS）和太空运输系统（STS）上对宇航员进行了预选筛查（Ax等人，2023年；Meer等人，2024年），但干眼综合征（DES）及其相关症状的发病率仍然较高，而且这些症状在飞行后仍会持续存在（Gibson和Duncan，2009年）。2024年NASA的宇航员健康终身监测（LSAH）未发表的数据报告显示，在太空飞行期间接受眼部检查的STS和ISS宇航员中，干眼症的发病率为14%（样本量N=257）。DES及其相关症状可能对未来太空任务的安全性和舒适度产生重要影响；因此，我们建议将这种非SANS的眼部现象命名为“太空飞行相关干眼综合征”（SADES）。我们认为进一步阐明这些症状的病理生理机制是恰当的。

本综述总结了宇航员干眼发病率增加背后的潜在病理生理机制。许多结论基于先前的临床发现、模拟实验以及基础科学原理的应用。基于这些原理，我们进一步讨论了严重病例可能出现的并发症、现有的应对措施以及减轻SADES影响的未来方向。

方法

两名研究人员使用学术数据库PubMed、Google Scholar和Embase，从研究开始到2024年5月，针对干眼综合征和太空飞行相关主题进行了有针对性的文献搜索，搜索词包括“太空飞行”、“微重力”、“大气压力”、“辐射”、“辐射治疗”、“生物物理学”、“感染”、“微生物”、“病毒”、“细菌”、“角膜炎”、“脂质”、“脂质组学”、“Meibum”、“泪膜脂质层”、“角膜”、“角膜缘干细胞”等。

症状

干眼综合征（DES）虽然看似无害，但实际上会逐渐影响患者的日常活动。DES是一种多因素引起的眼表疾病，其特征是泪膜稳态的丧失，伴随泪膜不稳定、高渗透压、眼表炎症和损伤，以及神经感觉异常（Stapleton等人，2024年）。在美国，DES的估计发病率通常为……

辐射

长期以来，人们已经认识到地面辐射对眼睛和眼部附属结构的并发症。这些并发症可能是由于眼内肿瘤受到照射直接导致的，也可能是眼睛位于治疗其他肿瘤的辐射束路径内而引起的。由于Meibomian腺体和泪腺都受到影响，因此由辐射引起的DES在临床上往往较为明显（Kim等人，2020年；Woo等人，2017年）。研究显示……

生物物理学

Meibomian腺体是位于眼睑中的大型皮脂腺，负责分泌Meibum。在许多情况下，Meibomian腺体功能障碍被认为是导致干眼的原因（Craig等人，2017年）。微重力可能会影响腺体的大小、形态和极性，因此太空飞行中Meibum的流出机制可能会发生变化（Fava等人，2024年）。理论上，Meibomian腺体较长，其分泌物分泌的位置之间的距离较远……

视力下降

干眼会影响视力，可能威胁到太空飞行的安全和成功。20世纪90年代初，Rieger博士强调了泪膜对视力的重要性，并比较了患有干眼症患者的视力和静态视野测试的结果（Rieger，1992年）。在他的研究中，向干眼患者的右眼滴入一滴人工泪液后，观察到视力和中央敏感度有显著改善（Rieger，1992年）。

国际空间站上的现有药物

使用眼科药物可以帮助保护宇航员的眼睛健康，确保任务的顺利进行。然而，为太空飞行任务提供药物成本较高（Jones，2018年）。因此，必须优化医疗包的重量、体积和有效性。目前国际空间站上可用的药物主要分为三类：抗菌药、抗炎药和症状缓解药。表4总结了相关药物……

结论与未来方向

在这项研究中，我们讨论了干眼发展的风险因素、其临床影响以及潜在的应对措施。干眼的发病机制很可能是多因素的，由外部因素（辐射、颗粒物、环境危害）和微重力引起的效应（Meibomian腺体分泌异常）共同作用所致（Lee等人，2020年）。鉴于地球上干眼的普遍性和其已知的病理生理机制，我们认为这种情况在太空飞行中也很可能发生。

作者贡献声明

Ryung Lee：撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写、可视化设计、概念构思。Joshua Ong：撰写 – 审稿与编辑、概念构思。Ethan Waisberg：撰写 – 审稿与编辑。Alex Suh：撰写 – 审稿与编辑、形式分析。Mehmet Kadipasaoglu：撰写 – 审稿与编辑。Thomas Mader：撰写 – 审稿与编辑、验证、研究。Charles R. Gibson：撰写 – 审稿与编辑、验证、研究。John Berdahl：撰写 – 审稿与编辑，

利益冲突声明

AGL是以下公司的顾问：美国国家航空航天局（NASA）、Amgen（演讲代理机构）、Viridian、Alexion（演讲代理机构）、Stoke、Bristol Myers Squibb和Astrazeneca。其他作者均无利益冲突。

财务支持

无。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的利益冲突或个人关系可能影响本文所述的工作。

致谢

本手稿于2024年9月20日由美国国家航空航天局（NASA）进行了出口控制。