さて、腎臓内科医たるもの尿と血液以外の体液組成も知っておきたい（膵液の話は昨年書いたが）。そこで涙について調べると、意外なことが分かった。まず、60年前にRockefeller研究所のJørn Hess Thaysenらが涙の組成について調べた論文を発表した（Am J Physiol 1954 178 160）。
彼らは同時期に唾液（Am J Physiol 1954 178 155）、汗（Am J Physiol 1955 179 114）の組成も調べ発表している。これら「体液三部作」は全てhuman subjectsが対象で、涙を採取する実験は男性二人に玉ねぎをスライスさせた（感動映画を見せるほどロマンチストではなかったようだ）。
結果は、涙のNa+と尿素濃度は血液と同じなのに、K+濃度はなんと血液の3-5倍あった。つまり、1リットルの涙（映画ではないが…）に20mEq近いカリウムが含まれる計算だ。この仕組みと意義はずっと不明であったが、50年経ってJohn L. UbelsらがcDNA microarray法でラット涙腺細胞の遺伝子発現パターンを調べた（IOVS 2006 47 1987）。
すると、涙腺導管細胞は間質側にNa+-K+-ATPase、NKCC1（Na+、K+、2Cl-のco-transporter、ヘンレ係蹄上行脚の内腔側にあるNKCC2の兄弟）、M3受容体、内腔側にKCC1（K+とCl-のco-transporter）、IKCa1（Ca2+依存型K+チャネル）、さらには嚢胞線維症で有名なCl-チャネルCFTR、水チャネルAQP5（腎で抗利尿ホルモンの支配下にあるAQP2の兄弟）などを発現していることが分かった。
これらの結果から、①Na+-K+-ATPaseによりK+が細胞に流入してK+を内腔へ押し出すgradientができる→②副交感神経によるM3受容体刺激により細胞内Ca2+濃度が上昇し、IKCa1が開く→③濃度勾配に従ってK+がIKCa1とNKCC1チャネルにより内腔へ分泌される→④NKCC1によりNa+、K+、Cl-は間質側から供給され続ける（Na+は①により再び間質へ）、と仮説されよう。
腎の尿細管も涙腺の導管細胞も同じようなトランスポーターやチャネルを用いているから、腎臓内科の知識が理解に活用できる。こうして解明されつつある涙が出る仕組みは、ひいてはドライアイやUVによる角膜障害の病態理解に役立つかもしれない。Ubelsらによる、涙液のK+がUV-Bによる角膜障害を防いでいるかも知れないと示唆する論文も出た（Exp Eye Res 2011 93 735）。
[2017年12月追記]どういうわけか、最近このブログエントリーがよく読まれているようです。これを書いたときはまだアメリカにいて、そのあと何がどうなるかもわからなかったですけど。地道に続けていれば、いろんないいこと（つまり、キセキ）があります。まさに「涙の数だけ強くなれ」ますね。どうぞ、これからもよろしくお願いします。
