白內障是視力障礙和失明的主要原因，發生率隨著年齡的增長而增加。據估計，79歲以上的長者，接近七成患有水晶體混濁或白內障。白內障臨床上可區分為三種形式，包含：核型、皮質型、膜下型。核型白內障，通常是年齡老化所造成；皮質型白內障，常為糖尿病所誘導的併發症；膜下型白內障，則是類固醇藥物所誘發。三個類別中，糖尿病皮質型白內障和老年性核型白內障最為普遍。水晶體是高度特化的環境，缺乏血管幫助循環，僅能靠擴散做營養與廢物的交換，導致水晶體缺乏特定營養素的可能性，遠較其他組織更高。本文的重點，將探討補充特定的礦物質，是否有助於預防或改善白內障。

 

白內障的病理特徵

下圖來自2019年的期刊¹，描述老年性核型白內障的特徵。混濁部位始於晶狀體的中央核心，顏色由透明變成棕褐色，細胞形態與整體結構則無明顯變化或扭曲。水晶體呈現混濁的原因，是內部的自由基清除系統，會隨著年齡的增長而失效，而氧化壓力的增加，提升了GSH的耗損，導致蛋白質間形成雙硫鍵而聚集，最終影響水晶體的光散射。

 

來自同期刊的另一張圖，描述糖尿病皮質型白內障的特徵。混濁的部位在表層，逐漸往內延伸。過量的葡萄糖，除了可造成氧化損傷，尚能藉由醛糖還原酶(AR)的催化，產生了高濃度的山梨醇(sorbitol)，誘發滲透壓失衡與水晶體皮質細胞的的體積損失，並損害水晶體調節其體積的能力，引起內部的腫脹。水晶體若發生腫脹，鈣離子將流入並累積，激活鈣依賴性蛋白酶，催化產生不溶性的最終糖化蛋白(AGEs)聚集體，影響光的偏折。

 

礦物質與老年性核型白內障的關聯性

下表來自2022年的期刊²，研究納入30人，包含25名老年性核型白內障患者與5名高度近視手術者，均取下被置換的水晶體，利用超音波萃取出水晶體中的組織液，再分析其多種金屬的濃度。結果顯示，白內障患者的水晶體中，硒和鋅的濃度明顯較高度近視者低(p<0.01)。由此可推測，自由基清除系統隨年紀增長而逐漸失效，導致老年性白內障患者亦耗損了較多具抗氧化功效的礦物質，如硒與鋅，導致硒與鋅的缺乏。

 

補充硒改善老年性核型白內障

下圖來自2014年的期刊³，研究納入12項前瞻性隊列研究和2項隨機對照試，評估抗氧化維生素與礦物質補充劑，減少老年性白內障風險的效益。結果顯示，此類抗氧化維生素/礦物質補充劑，對降低老年性白內障風險有顯著的有益作用（RR：0.73；95% CI：0.64-0.82）。由此推論，中老年人補充抗氧化營養素，對於預防老年性白內障當有一定的效益。

 

下表來自2023年的期刊⁴，研究納入7,525 名受試者，分析鐵、鋅、銅和硒這4種微量元素攝取與白內障的關係。結果顯示，硒攝取量與老年性白內障之間有顯著負相關(p<0.05)，銅與鐵則無相關。上述結果證實，在4種礦物質之中，補充硒對於預防老年性白內障最為重要。

 

補充鋅改善糖尿病皮質型白內障

下圖來自2018年的期刊⁵，研究使用STZ-誘導糖尿病大鼠併發白內障的動物模式，探討鋅預防白內障進展的效果與機轉。結果證實，利用富含鋅的飼料（正常的5倍、10倍），餵食糖尿病大鼠6週，能夠減緩糖尿病皮質型白內障的惡化，效果肉眼可見。如搭配NBT染色評估自由基的含量，糖尿病組別的水晶體，因含有高濃度自由基，所以產生較多藍色的formazan；餵食富含鋅的飼料，則可降低水晶體的自由基，藍色的formazan因而較少。

除了氧化損傷之外，糖尿病白內障的生化特徵，是水晶體的山梨醇發生異常累積。來自同論文的另一張圖，針對糖尿病大鼠的水晶體進行生化分析，顯示山梨醇的濃度、山梨醇醛糖還原酶和山梨醇脫氫酶的活性均大幅增加，但若餵食富含鋅的飼料，山梨醇濃度與相關酵素活性均顯著下降（p < 0.05），證實糖尿病白內障的進展可藉由補充鋅而被延緩。

 

 

總結:

白內障的致病因子，主要為老化過程中累積的氧化損傷，以及高血糖誘發的滲透壓失衡。透過健康的飲食控制，攝取足量的抗氧化營養素，如硒與鋅，將有助於預防老年性皮質型白內障；減少高脂肪、高碳水化合物的飲食，則可降低糖尿病風險，間接避免糖尿病皮質型白內障。在糖尿病白內障動物模式中，補充鋅能夠抑制生化指標，如山梨醇與相關酵素，足見其有潛力發展為正規治療策略。期盼未來有進一步的人體試驗，確認其臨床劑量與功效。

 

參考文獻:

1. Andrea J Braakhuis, Caitlin I Donaldson, Julie C Lim and Paul J Donaldson. Nutritional Strategies to Prevent Lens Cataract: Current Status and Future Strategies. Nutrients 2019, 11, 1186.
2. Fawaz Al-Saraireh, Abdul-Wahab R. Hamad, Mousa Khames Mezel Magarbeh, Tayel A. AL-Hujran and Mutasem Elfalah. Analysis of Metals in Cataract Fluid of Jordanian Patients by Using the Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry. Biomedical & Pharmacology Journal, March 2022. Vol. 15(1), p. 515-521.
3. Li-Quan Zhao, Liang-Mao Li, Huang Zhu and The Epidemiological Evidence-Based Eye Disease Study Research Group. The Effect of Multivitamin/Mineral Supplements on Age-Related Cataracts: A Systematic Review and Meta-Analysis. Nutrients 2014, 6, 931-949.
4. Xu B, Liu Z, Zhao J and Yu Z. Selenium intake help prevent age-related cataract formation: Evidence from NHANES 2001–2008. Front. Nutr. 10:1042893. (2023) doi: 10.3389/fnut.2023.1042893
5. Susmita Barman1 & Krishnapura Srinivasan. Zinc Supplementation Ameliorates Diabetic Cataract Through Modulation of Crystallin Proteins and Polyol Pathway in Experimental Rats. Biological Trace Element Research (2018) https://doi.org/10.1007/s12011-018-1373-3