编者按
糖尿病已成为全球范围内亟待解决的重大公共卫生问题。据国际糖尿病联盟(IDF)统计,2015年全球糖尿病患者人数已攀升至4.15亿,而预计到2040年,这一数字将激增至6.42亿,增长态势令人担忧。中国作为糖尿病大国,形势同样严峻,2015年糖尿病患者人数高达1.096亿,预计2040年将增至1.695亿。糖尿病不仅会引发全身多器官功能损伤,还显著提升了干眼等眼部疾病的患病风险,严重影响患者生活质量。 上海交通大学医学院附属第一人民医院邹海东教授团队长期专注于糖尿病眼部并发症的研究与防治工作,在中华医学会第二十九次眼科学术大会(CCOS 2025)上,邹海东教授围绕糖尿病相关干眼,从人群流行病学层面,揭示了糖尿病与干眼、眼表菌群间的紧密关联,解析了眼表菌群在糖尿病相关干眼发病中的具体作用机制,为该领域研究开拓新路径,提供理论支撑。
专家简介
邹海东 教授
教授,主任医师
博士研究生导师
上海交通大学医学院附属第一人民医院/上海市第一人民医院 副院长
上海市眼病防治中心/上海市眼科医院/同济大学附属眼科医院(筹) 院长
国家百千万人才工程人才、国务院特殊津贴获得者、上海市领军人才、上海市优秀学术带头人
国家科技部重点研发计划(2021年)首席专家
中华预防医学会眼科分会副主任委员,上海预防医学会眼科分会主任委员
中华医学会眼科分会青委副主任委员,上海市医学会眼科学会副主任委员
上海医学会视光学会主任委员
上海市眼科疾病精准诊疗工程技术研究中心主任,上海市眼科大数据及人工智能重点学科负责人,上海市儿童青少年眼保健重点学科负责人
通讯作者身份在Nature、JAMA子刊 等杂志发表论著230余篇
前三完成人身份获得国家科技进步二等奖、上海市科技进步一等奖等18项
糖尿病人群干眼高发现状
邹海东教授团队采用病例为基础的队列研究设计开展相关研究,包含两个主要部分:上海市成年人糖尿病精细化眼病队列研究(SCODE),自2014年起每年随访一次,针对上海市长宁区、黄浦区、奉贤区、宝山区确诊的糖尿病居民;上海市儿童和青少年糖尿病眼病队列研究(SCADE),自2018年起每年随访一次,以复旦大学附属儿科医院内分泌科确诊的儿童糖尿病患者为研究对象,并设上海市眼病防治中心/上海市眼科医院的健康儿童为对照组。两项研究均关注眼底、屈光、眼表等病变相关参数变化,基因组学、蛋白组学、微生物组学变化,以及眼病相关行为干预及效果评估。研究发现:
2016年,针对成年2型糖尿病(T2DM)人群的干眼患病率调查显示,糖尿病组干眼患病率为17.5%,显著高于非糖尿病对照组的5.9%(P< 0.001)。相关因素包括高血糖、高糖化血红蛋白水平以及角膜知觉异常。
2016至2018年间,成年T2DM人群2年干眼平均年发病率为16.8%(95% CI = 14.8% - 19.2%),相关因素包括高龄、抑郁状态以及角膜知觉减退等。
2019年,针对儿童1型糖尿病(T1DM)人群的干眼患病率调查显示,儿童糖尿病组干眼患病率高达28.95%,远高于非糖尿病对照组(P< 0.001)。
2019至2021年间,儿童T1DM人群3年干眼平均年发病率为7.5%。
人群流行病学研究结果证实,糖尿病人群干眼发病率远高于正常人群,这与既往研究报道一致。
糖尿病人群干眼高发的可能机制
目前普遍认为糖尿病人群干眼高发的机制可能涉及多个方面:泪腺微血管病变及自主神经病变可影响泪腺功能;泪腺细胞内山梨醇聚集会造成细胞水肿及功能异常,进而使泪液分泌减少;角膜知觉减退、角膜上皮损伤可引起泪液蛋白成分变化、瞬目减少,最终导致泪液蒸发增多;高血糖状态会使泪液高渗,引发眼表炎症反应;糖尿病患者抑郁情绪会加重眼表炎症反应;此外,抗抑郁药物中的M受体阻滞剂作用也会减少泪液分泌。
检索PubMed数据库发现,近3年以糖尿病和干眼为主题词的论著数量均在20篇以上,这表明该领域研究仍为热点,也从侧面反映出糖尿病人群干眼高发的具体机制尚未完全明确。
糖尿病患者干眼泪液蛋白组学分析
2020年,邹海东教授团队使用泪液试纸,对成年人群及儿童糖尿病干眼患者(涵盖有/无糖尿病、有/无干眼的4组人群)进行泪液采集,并采用加权基因共表达网络分析(WGCNA)方法,分析样本中的核心蛋白。研究成功鉴定出与成年T2DM干眼、儿童T1DM干眼相关的核心蛋白。进一步分析表明,成人与儿童糖尿病相关干眼发病机制高度相似,且二者泪液中差异表达的蛋白质与炎症、免疫因子及脂质代谢相关。
眼表微生态学的分析:糖尿病与干眼的微生物组学关联
糖尿病人群干眼者泪液中的核心差异蛋白大多影响抗菌作用,推测糖尿病相关干眼与眼表微生态失衡相关,值得开展眼表微生态学的分析。邹海东教授团队围绕糖尿病相关干眼与眼表微生态的关系开展了一系列研究:
2021年,用16S rRNA技术分析医院就诊的成人T2DM干眼眼表菌群,发现未分类梭菌属和乳酸杆菌属是优势菌属,或与疾病严重程度相关。
2022年,以同样技术分析儿童T1DM干眼眼表菌群,发现乳酸杆菌和革兰氏阳性菌为优势菌属,结果与既往研究不同,推测乳酸杆菌可能参与炎症信号通路,或大量繁殖降低泪液中溶菌酶C等的抗菌作用。
2023年,通过宏基因组分析,发现儿童糖尿病干眼患者眼表微生物有更多疾病相关基因,抗生素抗性基因低于健康儿童,乳酸杆菌等革兰氏阳性菌仍为优势菌属。
2024年,完成大规模成年人群干眼眼表菌群16S rRNA分析,发现与医院就诊人群差异较大,糖尿病干眼组优势菌为厌氧芽孢杆菌属,环境差异致菌群变化值得进一步研究。
眼表微生物群与糖尿病者干眼的相互作用机制
眼表微生物群主要由细菌组成,既往研究普遍发现,干眼患者的眼表菌群存在失调现象,表现为多样性和物种组成的改变。进一步聚焦于糖尿病合并干眼的患者,邹海东教授团队注意到其菌群特征与普通干眼者明显不同。这种独特的菌群改变,可能是糖尿病人群中干眼高发的重要原因之一,也提示人们要从菌群功能异常的角度来思考其致病机制。在糖尿病干眼发病中,OSM(眼表微生物群)失调可能通过双重机制发挥作用:
促进眼表炎症:OSM-眼表共存机制遭破坏,物理-化学屏障受损,免疫耐受受损,致使OSM大量接触眼表上皮并遭免疫系统无差别攻击,加剧炎症;同时,OSM调节炎症因子表达,菌群产物及特定细菌发挥促炎作用,泪液高糖为OSM生长繁殖供能。
改变泪液成分:长期共存中,OSM消耗眼表物质生长繁殖并排泄至眼表。在泪膜脂质层,多种细菌脂质分解活跃,减小表面张力、减缓蒸发的同时加剧脂质缺乏;在黏蛋白层,细菌与黏蛋白相关物质含量正相关且分泌分解酶,减小表面张力、使泪液均匀涂布的同时改变黏蛋白构成。
小结
邹海东教授团队的研究自人群流行病学,至微生物组学领域,对糖尿病相关干眼眼表菌群的作用机制展开了全面且深入的剖析。这些研究不仅增进了对疾病本质的理解,更有望精准定位糖尿病相关干眼预防与治疗的新靶点、开拓新思路,有效改善糖尿病患者的生活质量。
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