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目的:避水应激（Water avoidance stress,WAS）模型小鼠是最常用的IBS模型鼠,在WAS模型鼠中,不仅可观察到出现肠道运动功能紊乱,同时还存在结肠黏液屏障功能受损的现象。动力紊乱已被认为是IBS的核心病理生理机制之一,然而WAS鼠中表现出的肠黏液屏障受损的潜在机理仍不清楚。既往研究指出组织微环境中的机械信号广泛参与组蛋白和DNA表观遗传修饰,机械转导信号通路可能是其中的关键环节,同时,有研究指出肿瘤组织中黏蛋白mucin2启动子的甲基化修饰增加与黏液表达减少有关。那么,WAS小鼠结肠黏液屏障功能是否受到异常肠道运动影响而改变呢?表观遗传修饰是不是介入这一过程?我们前期研究发现肠道杯状细胞上存在机械敏感离子通道Piezo1,能够感受肠道机械信号,促进杯状细胞黏液合成分泌。Piezo1蛋白有可能是介导机械环境和表观遗传修饰的关键。在本研究中,我们重点探索WAS小鼠肠道中异常的机械信号是否可以通过Piezo1影响杯状细胞甲基化修饰,进而改变mucin2的表达以及其中的具体机制。方法:（1）选择8-9周龄的健康成年雄性C57BL/6J小鼠,分为对照组（Control）和WAS实验组,WAS+Yoda1干预组。在下午2点-4点的时间段,将C57小鼠分别放置于自制箱中（规格为30cm*30cm*50cm）的10cm高平台上（平台面积8cm*8cm）。WAS组小鼠所在平台距离下方水面1cm,Control组小鼠所处环境无水。WAS+Yoda1干预组小鼠在每天的避水应激前1小时接受Yoda1腹腔注射（50μmol/L,4ml kg-1 day-1;Tocris）,其余操作同WAS小鼠。所有小鼠均连续处理10天后结束干预。（2）腹壁回撤反射（Abdominal withdrawal score,AWR）实验,检测小鼠内脏敏感度,自制水平乌斯灌流室（Horizontal Ussing Chamber）检测小鼠结肠黏液层厚度及分泌速度。采用Karnoy,s固定液处理肠道组织,石蜡包埋而后切片行Alcian染色。显微镜下观察结肠杯状细胞形态,荧光原位杂交实验观察肠道黏液层对细菌的透过性。墨汁推进实验检测小鼠肠道传输情况,Organ Bath装置检测远端结肠平滑肌收缩功能。免疫印迹技术和免疫荧光检测结肠黏膜组织中甲基化修饰相关SUV39h1,Hdac3,H3K9me3蛋白水平表达以及Piezo1的变化。（3）构建杯状细胞Piezo1特异性敲除模型鼠（Piezo1 flox/flox-Mucin2Cre ERT2小鼠）,检测Piezo1敲除基因鼠中结肠黏液层的形态和功能,以及肠黏膜组织中甲基化修饰相关蛋白的变化,检测方法同上。（4）选用黏液高表达细胞系LS174T细胞（DMEM高糖培养基,10%胎牛血清,1%非必需氨基酸）为研究对象。予以不同强度,不同时间的剪切力干预LS174T细胞,并在剪切力干预过程中加入Piezo1特异性抑制剂Gs MTx4或选用慢病毒转染方式特异性下调Piezo1表达的LS174T细胞。Western-blot检测LS174T细胞干预后的mucin2和甲基化修饰相关SUV39h1,Hdac3,H3K9me3蛋白表达水平。予以Piezo1激动剂Yoda1和H3K9me3抑制剂UNC0638干预LS174T细胞,检测其中的mucin2和甲基化修饰相关SUV39h1,Hdac3,H3K9me3蛋白表达水平。利用CHIP-PCR检测剪切力刺激以及Gs MTx4干预后H3K9me3与LS174T细胞mucin2启动子的结合情况。结果:（1）与Control组相比,WAS组小鼠腹壁回撤反射评分显著升高,痛阈明显降低,结肠黏液层厚度（267.5±82.6μm vs 117.4±66.4μm vs,p＜0.01）和黏液分泌速度均下降（184.9±33.9μm vs 39.2±18.8μm,p＜0.01）,结肠黏液通透性增加,部分肠道细菌穿透WAS小鼠肠黏液层,而Control组未观察到类似现象。同时,与Control组相比,WAS小鼠肠道传输速率降低,结肠平滑肌收缩节律紊乱。（2）与Control组相比,WAS组小鼠结肠黏膜组织中SUV39h1,Hdac3,H3K9me3蛋白水平显著上升,Piezo1蛋白水平显著下降。免疫荧光检测显示结肠杯状细胞中H3K9me3表达上调,Piezo1表达下调,与Western-blot显示的趋势一致。（3）Yoda1干预后WAS小鼠内脏痛阈有所升高,但仍低于Control组。与WAS组相比,WAS+Yoda1干预组结肠黏液厚度增加（176.8±8.97μm vs 121.7±6.03μm,p＜0.05）,分泌速度提高（62.3±2.76μm vs 34.25±1.67μm,p＜0.05）,对细菌通透性降低,肠道动力紊乱得到改善,肠黏膜组织中甲基化修饰相关蛋白SUV39h1,Hdac3,H3K9me3表达下降,Piezo1表达升高。Piezo1特异性敲除鼠（Piezo1 flox/flox-Mucin2 Cre ERT2小鼠）肠道黏液层厚度降低,通透性增强,肠黏膜组织中甲基化修饰相关蛋白SUV39h1,Hdac3,H3K9me3均显著上调。（4）高强度的剪切力刺激持续24小时可显著下调LS174T细胞中的甲基化修饰,同时促进mucin2表达,Piezo1抑制剂Gs MTx4干预或慢病毒感染特异性下调Piezo1蛋白表达后均可逆转这一趋势。Piezo1蛋白激动剂Yoda1和甲基化抑制剂UNC0638均可剂量依赖性的下调LS174T细胞甲基化修饰相关蛋白以及H3K9me3,同时促进mucin2表达。CHIP-PCR结果显示机械刺激下H3K9me3与LS174T细胞mucin2启动子结合下降,予以Gs MTx4干预后则缓解这一趋势。结论:WAS小鼠结肠黏液屏障形态和功能均受损,伴随肠道传输速度减慢,收缩功能异常。WAS小鼠结肠杯状细胞中甲基化修饰相关蛋白显著上调,机械敏感的Piezo1蛋白则明显下降。激活Piezo1可降低WAS小鼠杯状细胞甲基化修饰,同时改善黏液屏障受损。而Piezo1敲除模型鼠（Piezo1 flox/flox-Mucin2Cre ERT2小鼠）中结肠杯状细胞甲基化修饰增强,结肠黏液屏障明显受损。机械力激活Piezo1后,可通过抑制Hdac3,SUV39h1降低H3K9me3表达,并下调mucin2启动子上结合的H3K9me3,降低甲基化修饰,从而促进LS174T细胞表达mucin2。