维生素A缺乏是全世界儿童致盲的首要原因。在发展中国家最为常见,根据WHO的估计,中度到中度缺乏儿童大概有2、28亿人。风险最大的人群是由维生素A缺乏的母亲产下的营养不良的儿童,特别是同时患有其他疾病时如腹泻或麻疹。尽管在美国比较少见,因为膳食摄入不足、肝脏疾病和胃肠吸收功能不良而致的维生素A缺乏症时有发生。
由于维生素A缺乏引起的一类眼科疾病统称眼干燥症(Xerophthalmia)。眼部病变包括结膜和角膜的干燥(Xerosis),角膜溃疡和融解(角膜软化症kerotomalacia),夜盲(nyctalopia)和视网膜病变。除了对眼部功能非常重要以外,维生素A对于免疫系统的健全是必要的。维生素A缺乏可导致相当高的患病率和死亡率,只要因为患儿易患肠道和呼吸道的感染。
病理生理学
维生素A是一种脂溶性维生素,通过膳食获得,有两种形式:动物性食品中含有视黄醇如牛奶、鱼、动物肝脏和鸡蛋,植物性食品中如绿叶蔬菜、黄色水果、红色橄榄油中含有的维生素前体胡萝卜素。主要由小肠吸收。在小肠粘膜细胞内,胡萝卜素被转化成视黄醇,和直接吸收的视黄醇一起,酯化后转为棕榈酸[10]。棕榈酸视黄酯通过淋巴系统转运到肝脏储存。当代谢需要维生素A参与时,棕榈酸视黄酯被水化,重新生成视黄醇,通过血液循环,附着于视黄醇结合蛋白(RBP)到达组织。体内有足够储存的锌和蛋白是合成RBP所必需的,否则无法运送维生素A到达目标组织[11]。
维生素A在两方面参与眼球代谢。首先,在视网膜,维生素A作为光敏感视觉色素的前体物质参与视感细胞神经冲动的启动。其次,对于结膜上皮细胞RNA和糖化蛋白的合成是必需的,有助于维持结膜粘膜和角膜基质的完整。
视网膜包含两类光敏细胞,杆细胞和锥细胞。视杆细胞负责暗光下的视觉,视锥细胞负责色觉和明亮光下的视觉。维生素A是锥杆细胞中视色素的主要成分,主要区别在于所结合的蛋白类型不同。在视杆细胞,维生素A的醛化物和视蛋白结合成视紫红质,即为感光色素。当光照射视杆细胞时,色素同分异构,产生神经冲动,产生视觉信号。色素分解为视蛋白和视黄醇的全反式立体异构结构。
正常几何结构的视黄醇的再生需要再次结合视蛋白。但这个过程会损失部分视黄醇,需要维生素A的补充来形成足够的视紫红质来维持视杆细胞的正常功能。锥杆细胞有同样的刺激分解再生的机制。具体的机制依然不清,但维生素是机体上皮表面分化所必需的。缺乏会导致正常粘膜表面退行改变,包括杯状细胞的丢失,上皮的鳞状上皮化生。除此之外,角膜的基质层会分解和液化导致角膜软化症。
流行病学
眼干燥症是维生素A和蛋白质同时缺乏产生的病症。在发达国家很少见。但是,在世界范围内大量存在的问题,特别是在亚洲的欠发达地区,那里饮食中仅包括少量米饭。在拉丁美洲和加勒比海大部分地区,此病被良好的控制,除了海地,发病率同亚洲某些国家一样高。有报道称非洲某些地区眼干燥症的流行同亚洲一样高,除了西非某些地区因为使用富含维生素A的红棕榈油烹调而免得此病[19]。在流行的国家,此病大多数为低收入群体所得,因为食物缺乏。
眼干燥症可以影响任何年龄人群,但是在1-6岁儿童常见,致盲并发症往往累及6个月到3岁患儿。儿童发病率高的原因是,婴儿出生时维生素A储备少,而且从母乳获得的少,而且,儿童生长发育迅速,需要更多的营养,易患感染性疾病,消耗更多的营养。
眼部表现
夜盲
因为维生素A参与视感功能的重要作用,夜盲是最早发生最为常见的症状。即使在亚临床状态时,视网膜电图和暗适应检查可以发现视网膜功能的减低。夜盲通常对于全身应用维生素A治疗反映迅速(24-48hrs)。
结膜表现
X1A描述干燥症表现。维生素A缺乏导致分泌黏液的杯状细胞减少,最终结膜上皮细胞鳞状上皮化生。结膜干燥主要发生在睑裂部颞侧球结膜。特征性表现为干燥颗粒斑片,结膜增厚,皱褶,色素脱失,不透明。玫瑰红染色强阳性。
Bitot’s斑(X1B)指三角形的角膜缘部灰白色隆起,覆盖结膜干燥部位的变性的角化结膜。有时出现在营养不良患者但维生素A水平正常。如果维生素A恢复正常,经常自行消失。
角膜表现:
眼干燥症最早的角膜表现可能为泪膜的不稳定,角膜外观没有光泽,染色时有浅层点状着色。大多数有夜盲和Bitot’s斑的患者均有此表现。未经治疗,角膜病变可以进展为上皮缺损,基质层水肿,睑裂部角化。病变通常为双眼同时发病。如果及时治疗,大概1周内完全愈合。
角膜上皮缺损进展为角膜溃疡。特征性的角膜溃疡很小,位于鼻侧周边部角膜,边界清楚。可以是部分或全层角膜。溃疡进展可以阻挡瞳孔中心,继发细菌感染。角膜软化症是指角膜全层的液化性坏死。临床上,病变边界清楚,成不透明灰黄色外观。基质层变薄,或后弹力层膨出,严重病例,角膜穿孔前房消失。维生素A的辅助治疗可以加速愈合。角膜软化症也许不是单独由维生素A缺乏引起,在维生素缺乏的动物上罕见。经常伴有全身疾病如麻疹、腹泻、或呼吸道感染、或同时有蛋白质缺乏性营养不良。
角膜干燥症眼底(XerophthalmicFundus)并不常见,表现为周边眼底的黄白色点状损害。荧光素钠染色表现为局灶性视网膜色素上皮缺损。病人较少出现与视网膜病变相关的视野缺损。经过维生素A治疗,这种病变可以在1-2周内消失,视网膜损伤在1-4月内渐渐消失。
眼干燥症的诊断主要是临床上的,需要较高可疑度。最简单的,便宜的实用的诊断方法为治疗。血液检查可以做,但是价值有限,而且需要特殊的检查设备。但是,医生应该了解有检查可以做[26]。
血清维生素A水平
维生素A的生化定义为血清含量小于等于35umol/dl。很多方法可以使用,但是高压液相色谱最为可靠。重要的因素在于如果蛋白质缺乏,血清维生素A水平可以降低,尽管维生素A的摄入和储备正常[27]。
全RBP检查
全RBP为维生素A和RBP复合体,与血清维生素A含量相关。在蛋白质缺乏时可能降低。
结膜印记细胞学检查
对于检查临床前期眼干燥症有用。无创伤的方法可以获得结膜样本评估表层结膜的组织学表现。鳞状上皮化生的典型表现为不规则的变大的角化的上皮细胞,杯状细胞减少。结果与血清维生素A水平相关[30]。
治疗
治疗的目的是恢复维生素A的储存。口服的剂量为200000IU维生素A油剂,转天重复。严重蛋白质缺乏的患儿应每两周重复治疗知道蛋白水平提高至正常。如果有严重的角膜疾病或吸收功能不良,可以用100000IU维生素A肌肉注射。
局部治疗主要用于预防和治疗继发角膜溃疡细菌感染。因为口服补充治疗和愈合之间的时间滞后,可以局部补充0、1%的视黄醇酸治疗促进愈合。但是要注意可能产生的浓厚的血管化的瘢痕,如果溃疡在角膜正中视轴之上,要小心使用。
手术的作用不大。浅表的角膜溃疡愈合后遗留小量的瘢痕不会影响视力。全层的角膜软化累及整个角膜,无法手术,而且患者体质极差无法忍受麻醉。少数瘢痕累及视轴的患者可以接受角膜移植手术。但是,效果不佳的原因不仅在于弱视已经发生,而且由于其社会和经济条件植片存活的可能性不大。
预防
提高维生素A水平可以减少儿童死亡率和致盲的危险性。预防的方式为维持足够的维生素A的储存量,或者通过膳食补充或者定期服用维生素A。新生儿应该每4-6月接受50000IU维生素A,一岁以下的儿童应该接受100000IU维生素A,成年人或一岁以上的儿童接受200000IU维生素A,怀孕或哺乳者每周接受20000IU维生素A。
研究维生素A缺乏症的公共健康计划正在调查最有效的分发补充剂的方式,有的与免疫计划挂钩,有的强化普通食品摄入(如碘化盐)。他们还致力于营养学教育,以增加流行地区人群红色黄色和绿叶蔬菜的食用。现在的科研还在使用最新技术消除此类问题如金色米,一种转基因食品含有丰富的铁和胡萝卜素。另外,其他疾病的治疗如蛋白营养不良、麻疹、腹泻等对于控制维生素A缺乏的发病有至关重要的作用。
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