(一)疾病的原因

关于近视的成因，至今仍众说纷纭，但可以归结为两大因素:遗传和环境。人类的视觉器官是为了适应外界光线的不断变化而变异进化的。遗传和环境对眼睛的影响描述如下。

1.遗传因素(hereditaryfactor)根据群体调查，已经证明不同民族的近视发病率差异很大，在亚洲人中，中国人和日本人是最常见的近视人群。犹太人的近视比英国、德国和其他国家的本地人更普遍。斯蒂芬森在1919年调查了伦敦儿童的屈光状态。犹太孩子的近视程度比本地孩子多10倍左右。

(1)高度近视:胡对61个家庭的调查发现:①父母双方均有高度近视，12个后代均有高度近视(100%)；②40名儿童中有23名(57.5%)高度近视，与预期发病率50%相比，差异无统计学意义(P>0.05)。③在25个父母正常而子女患病的家庭中(说明父母均为杂合子)，197名儿童中有68名患病。经Winburg和Lenz校正后，发病率分别为21.3%和22.2%，与预期的25%相比，P>0.05。均符合常染色体隐性遗传规律，但可受环境因素影响，降低其表达程度或使其显性不完全。高度近视的人，比如和正常表现型的人结婚，有18% ~ 24%的几率嫁给杂合子，可能生出高度近视的孩子。因此，可以有把握地认为中国的高度近视是常染色体隐性遗传。

(2)单纯性近视:低度或中度近视，指屈光度在6.0D以下的近视或近视散光，一般无明显眼底改变，矫正视力可正常，是最常见的屈光不正。在对双胞胎的调查中发现，无论是近视符合率还是屈光度差异，同卵之间的相同程度都大于异卵之间的相同程度，且统计学处理有显著意义，提示遗传因素在近视的发生中起重要作用。根据相关系数，近视的遗传度为61%。双生子检验显示遗传指数为65%。眼轴半径、角膜曲率半径和前房深度的遗传指数分别为55.5%、49.1%和72.1%。根据对上海市高中生一级亲属的调查，计算出遗传度为50.5%，即近视大约一半是遗传造成的，一半是环境造成的。所以，单纯性近视是多因素遗传。

综上所述，高度近视是常染色体隐性遗传；一般近视是多因素遗传的，既服从遗传规律，也涉及环境因素。

2.环境因素(环境因素)一些环境因素可以增加眼睛的调节能力，形成一定程度的屈光性近视。是否能使眼轴变长形成轴性近视还存疑。在杜克-埃尔德的眼科学教科书中，有报道称，与野生动物相比，关在笼子里的幼小动物会增加近视。近年来，国内外学者将幼小动物置于专门设计的视觉环境中，观察环境对眼球发育的影响，取得了一定的成果。比如Wiesel将恒河猴的眼睑缝合，使上下眼睑边缘形成粘连，在眼前形成半透明的覆盖膜，在明亮的地方喂食。其中猴5号一侧眼睑缝合18个月，再缝合。睫状肌麻痹后，进行带光检查和眼球摘除，并测量其屈光度和眼球长度。结果显示，缝合后的眼睛发展为-13.5天的近视，眼睛的前后轴长度也增加了20%(图1)。8号猴已经成熟，喂养17个月，屈光度和眼轴没有变化。2号猴刚出生就缝合了眼皮，仅6周就近视了-2.75D(表1)。1979年，Wiesel等人在完全黑暗的环境下给闭着眼睑的猴子喂食，发现并没有发生近视。

从上面的实验可以看出，实验性近视的客观条件是在我们的眼前加一层半透明的薄膜，可以让一部分光线通过，但不能在视网膜上清晰成像。这样，发育中的试验动物就失去了眼睛发育过程中所需的正常视觉刺激。实验动物的年龄，即受试眼是否处于生长发育阶段，也是实验性近视形成的决定性条件。

1980年，Wallman等人根据鸡的眼睛具有看远和看近两种功能的事实，对乐衡鸡进行了实验性的对比观察。图2中的a遮住双眼侧视的视线(看远)，只能看嘴角正前方(看近)；图2中的b是遮住右眼向前看的视线，但只能看得很远；图2中的c是用半透明膜覆盖右眼的前部。喂养4 ~ 7周后，进行屈光检查和眼球轴长测量。测量的屈光度结果如图3所示。可以看出，只看侧面(远处)的正常人和受限人的屈光度是差不多的。眼睛被限制在近视力的实验动物只有高度近视(平均-10.0D)，相应的，该组动物的眼轴明显长于只侧视的动物。在图2c中，眼睛被透明膜覆盖，也发生了高度近视(平均-12.0D)，并且该组的眼球不仅大于正常组和侧远视组，也明显大于近视组。笔者认为，在鸡的发育阶段，只能看到近处，这是调控过度造成的。相反，当在实验中途去除眼睛的外侧遮盖物时，受试者的眼睛是否能恢复到正视眼取决于去除遮盖物时受试动物的眼球是否成熟。

上述综合实验可以说明，改变幼年动物的视觉环境，可以改变发育动物眼睛的屈光度和眼轴。人类的实验是由鸡看得太近引起的，这为长期争论的儿童近距离工作会导致近视的论点提供了间接支持。

从图3可以看出，用半透明膜覆盖形成的人工近视比只看前方(即只看近处)的人更高、更集中。结合图1中1Wiesel所做的实验，可以看出视觉剥夺在近视形成中的重要性。近年来，国外学者在这方面做了进一步的研究。剥夺性近视的生物反应主要在眼球上，也就是视网膜上，基本不受中枢控制。这是因为视网膜中有许多神经递质，视网膜细胞可能通过神经递质或其他因素调节眼球的生长发育。已经发现近视视网膜中多巴胺及其代谢物的水平降低。如果给予多巴胺激活剂，如阿扑吗啡，可以有效抑制眼球的生长，从而抑制近视的发生。这将为今后通过药物手段控制眼球过度生长和预防近视提供新的途径。

最近国内有人用“前瞻性研究”的方法，观察环境和遗传因素在近视发病中的作用。这项研究的对象是视力正常的学生。经过两年的随访，对影响近视的各种因素进行分析判断。结果表明，在遗传因素方面，父母双方均无近视和一方或双方近视的儿童，其近视新发发病率之比为1∶2.6∶3.8；从环境因素来看，阅读时间在1 ~ 2h ∶ 3h ∶ 4 ~ 5h的近视新发病率之比为1∶2.1∶3.2。因此，遗传和环境是影响学生近视的两个重要因素。因此，认为改变环境是防治近视的决定性因素，而遗传因素目前无法改变。

(2)发病机理

近视的发病机制包括病因和发病机制。单纯性近视和病理性近视可以分开讨论。

1.单纯性近视

(1)病因:单纯性近视的病因有多种假说，主要可分为遗传和环境两大类。

①遗传假说:单纯性近视有明显的家族聚集现象。在学生和其他人群中，发现后代近视发生率明显高于只患一种近视的儿童。后者远高于父母没有近视的人。说明遗传是近视的重要原因之一。不同种族间近视的发病率差异很大，黄种人发病率最高，白种人次之，黑种人发病率最低。即使在相同的环境条件下，不同种族的近视发生率仍有明显差异，说明遗传因素是种族差异的主要原因。

②环境假说:认为单纯性近视是由环境因素决定的，主要是近眼工作。流行病学调查发现，单纯性近视的发病率与近眼工作量有关。先有大量的近眼工作，然后发生近视。前者是因，后者是果。营养、运动、有机磷农药污染等因素是否与近视有关还有待研究。

动物实验中环境因素引起的近视模型主要有两种:一种是限制动物的视觉空间，使其长时间凝视近处；或者戴负球面透镜使物体的像落在视网膜后面，模拟近视环境，都可以诱发近视。这种近视接近于人的近视，也是近视导致近视的说法。另一种实验性近视是缝合眼睑或戴上透明的乳白色眼罩，剥夺了动物的身体感官，也会引起近视，称为形觉剥夺性近视。在人类中，这种情况极其罕见。只有少数高度上睑下垂或屈光介质严重混浊的孩子有类似的近视。这两类实验性近视的发病机制是不同的。比如形觉剥夺性近视在视神经切断后仍可发生，但近视的发生受到抑制。再比如多巴胺可以抑制形觉剥夺性近视的发生，但对近视没有作用。因此，在将形觉剥夺性近视的研究结果应用于人类近视时，应慎重，以免产生误导。

一般来说，在决定单纯性近视发生的个体差异中，遗传和环境的作用各占一半左右，遗传的作用略大于环境。

(2)发生机制:指引起近视的生化、病理、光学、细胞和分子生物学变化。决定眼睛屈光力的主要因素有角膜曲率半径、晶状体屈光力和眼轴长度。索尔斯比认为，如果三项中有一项不正常，就可以引起近视；都在正常范围内，只要组合不当，也能引起近视。近年来的测量结果表明，单纯性近视主要单一变化为眼轴延长，与角膜曲率半径关系不大。

人类发生近视时，眼轴伸长的机制与巩膜特别是后巩膜的无力有关。巩膜结构主要包括细胞(成纤维细胞)和细胞外基质(胶原纤维、弹性纤维、氨基多糖和蛋白聚糖等。).这两种力的减弱会导致眼轴变长。哺乳动物实验也证实，近视有巩膜无力，胶原纤维、蛋白聚糖和氨基多糖减少，基质金属蛋白酶增加。鸡巩膜结构各异，除纤维层外还有软骨层。在近视中，软骨层增厚导致巩膜增厚和加强。因此，轴向伸长是巩膜组织增加和主动伸长的结果，与哺乳动物相反。所以鸡的研究成果不能随意应用到人类身上。在近视实验中，哺乳动物尤其是灵长类动物的结果可能接近人类。

在实验性近视研究中发现，在近视形成过程中，视网膜中的某些生化物质会增加或减少。比如血管活性肠肽可能促进近视；多巴胺可能抑制近视。这种近视相关物质可以作用于视网膜色素上皮细胞和脉络膜细胞(主要是黑素细胞)，使其产生下一级生化物质，进而作用于巩膜。促进近视的生化物质可抑制巩膜成纤维细胞的生长和细胞外基质的合成，或降解破坏细胞外基质，引起巩膜无力和近视。最终作用于巩膜的与近视相关的物质还没有完全了解。已经发现可能涉及各种生长因子、维甲酸和金属蛋白酶。目前对近视的研究大多还停留在器官组织层面。近年来，许多人眼细胞被体外培养并应用于近视的研究，这有助于在细胞和分子水平上阐明近视的发病机制。

除了眼轴伸长，调节对单纯性近视的发生也有一定的作用。青少年单纯性近视使用睫状肌麻痹药后可减轻或消失，称为假性近视。对此有两种不同的看法。首先，人们认为近视会引起调节性痉挛。任何有调节痉挛的人都是假性近视。这时，如果采取措施放松调节，视力是可以恢复的。如果继续过度用眼，会导致眼轴拉长，变成真性近视。另一种是假性近视仅指使用睫状肌麻痹药物后近视完全消失者。这种近视很少见。调节在近视的发展中起着重要的作用，但不是唯一的因素。

据国内一项大规模调查显示，5% ~ 8%的青少年近视患者在使用睫状肌麻痹药后近视完全消失，即假性近视，完全是由调节因素引起的。约50%的近视是真性近视，是由器质性改变(主要是眼轴延长)引起的。另一种42% ~ 45%的近视，度数降低但未完全消失，为半真性近视，由调节和眼轴变化引起。除调节外，调节集与调节的比值(AC/A)在发病机制中也起重要作用。

2.病理性近视病理性近视的发生与遗传密切相关。病理性近视的遗传方式以单基因遗传为主，具有遗传异质性，包括常染色体隐性遗传、常染色体显性遗传和性连锁隐性遗传。

(1)常染色体隐性遗传:根据国内大规模的家系调查和流行病学研究，病理性近视最常见的遗传方式为常染色体隐性遗传。根据:

①家系分析:根据对我国病理性近视7组507个家系的调查分析，父母双方均为病理性近视，其后代几乎全部患病(93%)；病理性近视患者父母双方均无疾病(即杂合子)，同代矫正发生率为22.3%(Lentz矫正法)；如果父母一方患病(另一方应为杂合子)，同代发病率为45.6%，基本符合常染色体隐性遗传规律。

②流行病学调查:在山东某地区进行了病理性近视的流行病学调查，发现各种表型通婚的后代发生率完全符合常染色体隐性遗传假说的期望值。

③聚集性分析:对6个病理性近视家系进行聚集性分析研究，结论为病理性近视属于单基因遗传，符合常染色体隐性遗传规律，基因频率为14.7%。有少数散发病例，不排除常染色体显性遗传的存在。

(2)常染色体显性遗传:病理性近视中有些家族有连续的垂直世代，每代多个个体的后代发生率将近一半，更有可能是常染色体显性遗传。由于常染色体隐性遗传的病理性近视基因频率较高(10% ~ 15%)，人群中杂合性频率约为18% ~ 24%，病理性近视常染色体隐性遗传患者与正常表现型通婚时，每4 ~ 5次婚姻中就会遇到一次杂合性，导致后代的发生(假显性现象)。因此，垂直传递的缺失被认为是常染色体显性遗传。

(3)性连锁隐性遗传:病理性近视只有男性的家庭很少，有女性携带者传递，更有可能是性连锁隐性遗传。

(4)基因定位:病理性近视的基因定位。已发现位于X染色体q28上的MYP1。MYP2，位于18p11.31MYP3，位于12q 21-q23；7q36和17q21-22。但这类调查的对象都是常染色体显性遗传的个体家庭，大部分结果在以后的研究中无法重复。可见，常染色体显性遗传的病理性近视具有遗传异质性，所发现的突变基因位点可能仅代表少数个别病例。大部分病理性近视患者的突变基因仍需探索。正在积极探索的基因包括与各种生长因子和细胞外基质相关的基因。国内有作者发现高度近视可能与HLA-DQB1有关，也值得关注。