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青光眼是以特征性视神经萎缩、视野缺损及视力下降为共同特征的眼科疾病。持续性眼压升高是明确的青光眼发病的危险因素之一,因此,控制眼压是青光眼治疗的主要手段。稳定的眼内压主要取决于房水产生与外排速率间的平衡。由内部色素上皮层和外部非色素上皮层组成的睫状体上皮负责房水的产生,小梁网-Schlemm管通路和葡萄膜巩膜通路主要负责房水的外排。但是,由于房水产生和外排调节的复杂性,目前没有有效的方法来治疗升高的眼压。先前的研究表明,TRPV4和TREK-1通道,作为一种重要的机械感压力受器,在小梁网细胞和非色素上皮细胞表达并且在调控房水产生和外排中发挥重要的作用。这提示我们机械敏感性离子通道发挥重要的调节眼压的生理和病理学作用。作为一种新型的机械敏感通道,尽管Piezo通道近年来已被报道在不同组织器官的机械转导和功能维持方面发挥着至关重要的作用。但是Piezo是否在房水产生和外排通路上有明确的表达,以及在调控眼压和房水循环方面发挥怎样的功能目前仍然不清楚。目的:本研究旨在探究机械敏感离子通道Piezo1和Piezo2在房水循环通路的表达,以及Piezo通道对于眼压和房水循环的影响。方法:利用免疫荧光技术和Western blot检测房水产生和流出通路上Piezo通道的表达;通过前房注射机械敏感通道的抑制剂GsMTx4,一种34个氨基酸的短肽毒素,或使用基因手段特异性抑制Piezo通道的功能,利用Tonometer眼压计和Syring-Pump系统分别跟踪测量眼压和房水流畅系数,评价Piezo通道对眼压和房水循环的影响。通过青光眼模型Myocilin转基因小鼠研究GsMTx4对于高眼压的治疗作用。结果:免疫荧光实验和Western blot结果表明Piezo1和Piezo2通道在人源和鼠源的房水循环通路的睫状体、小梁网、Schlemm管和睫状肌等组织上均有稳定高表达。我们在人小梁网中发现了Piezo2更精确的表达模式,即Piezo2在葡萄膜小梁中有强表达,在角巩膜小梁和近小管组织中有适中的表达。前房注射1.5μl 20μM GsMTx4抑制机械敏感通道的功能可以显著降低正常小鼠和高眼压小鼠的眼压,增加房水流畅系数。进一步,前房注射携带有shRNA-mPiezo1的Ad5特异性敲降Piezo1同样可以降低眼压,增加房水流畅系数。这些结果表明Piezo1在调节眼压和房水循环中发挥重要作用。我们采用Cre-lox P系统下调Piezo2fl/fl小鼠前房Piezo2的表达没有观察到眼压和房水流畅系数的显著性变化。基于Goldmann方程,我们发现Piezo2的下调可能导致房水在葡萄膜巩膜通路流出速率的显著降低。结论:1.Piezo1和Piezo2通道在人和鼠的房水产生和外排通路组织上均有稳定明显的表达。Piezo1在人源小梁网组织中有均一的表达;Piezo2在人源小梁网的三层组织中表达程度不同:在葡萄膜小梁中有强表达,在角巩膜部和近小管组织中有适中的表达。2.抑制Piezo1的功能可以显著降低正常小鼠和高眼压小鼠的眼压并提高房水流畅系数,推测是通过提高房水外排能力降低眼压。3.下调Piezo2的表达对眼压和房水流畅系数的影响有限,但可以显著降低房水葡萄膜巩膜通路的流出速率。4.我们首次证明机械敏感性通道Piezo在房水循环通路的表达模式,在调节眼压和房水循环中起着关键作用,提示Piezo可能成为治疗青光眼的潜在新靶标。