涙液は主に涙腺(主涙腺・副涙腺)から分泌されるが，眼表面の恒常性は，量と成分が適切に調節された涙液が存在することで維持されている．しかし外界からの物理・化学的刺激，温度変化などによって眼表面の知覚神経(三叉神経第1枝)が刺激されると，その刺激は中枢神経へと伝わり，自律神経系(交感神経・副交感神経)を介して涙腺からの涙液分泌を促す．これが反射性涙液分泌のシステムであり，分泌された涙液は，涙液量を増加させて涙液を安定化し，外界の刺激から眼表面を保護するとともに含まれる上皮増殖因子を介して眼表面の障害を治癒に導く役割を果たしている．
このように眼表面，涙腺およびそれらを結ぶ神経が一つの機能的単位(lacrimal
functional unit)を構築することによって，涙液分泌は細かくコントロールされるとともに外界からの刺激による眼表面の障害に対して，短時間に大量の涙液を分泌して障害を回復に導くことができるのである卜3).ここでは，涙腺の構造と神経支配，および涙液分泌のメカニズムについて概説する．
涙腺には多数の小葉構造がみられ，おのおのの小葉は多数の腺房と導管からなっている．涙腺を構成する実質には，腺房細胞，導管細胞，筋上皮細胞の3種類の細胞か区別され，同質にはリンパ球や形質細胞，マクロファージといった免疫担当細胞がみられる．腺房細胞は腺房を構成し，水・電解質・蛋白質を分泌する．各腺房細胞間の内腔側にはtight
jｕｎｃtｉｏｎがみられ, blood-tear barrierを形成している．導管細胞は腺房細胞と同様に水・電解質・蛋白質を分泌し，腺房細胞から分泌された涙液を修飾する．筋上皮細胞は腺房細胞の基底側を取り囲むように存在し，収縮して腺房細胞内に貯留した涙液を能動的に搾り出す働きをしていると考えられている．
涙腺は交感神経と副交感神経の両方の支配を受けているが，解剖学的にも機能的にも副交感神経による支配の方が優位とされ，ウサギを用いた実験では，涙腺を支配する副交感神経の節前線維(浅大錐体神経)を切断することにより涙液産生か70％減少するという報告がある.
涙腺に分布する副交感神経の神経終末には，神経伝達物質であるアセチルコリンがムスカリン受容体(タイプ3)に,
vasoactive intestinal peptide (VIP)がＶＩＰ受容体(タイプ1)に結合する．これらの受容体は腺房細胞・導管細胞の基底膜に存在し，神経伝達物質が結合することで細胞内シグナルを介して，水・電解質・蛋白質の分泌を促進する．一方，交感神経についてもノルエピネフリンがａ]アドレナリン受容体に結合することで，副交感神経刺激時と同様に水・電解質・蛋白質の合成・分泌を促進するとされる．
涙液分泌のメカニズムは蛋白質の分泌と，水・電解質の分泌に分けて説明される．
涙腺が分泌する蛋白質は多種多様なものが知られており，その分泌メカニズムは3種類に分けられる．一つ目は腺房細胞内で作られた分泌顆粒が内腔側の細胞膜に融合しながら中身を放出・分泌する様式である(exocytosis).この形で分泌される蛋白質としてはラクトフェリンやリゾチーム，分泌型ムチン(MUC7)などがある．二つ目は間質で合成された蛋白質が腺房細胞の基底側の細胞膜にある受容体に結合し，一度細胞内に取り込まれた後に，腺房内腔に放出・分泌される様式である(transcytosis).涙腺同質に存在する形質細胞が合成した二量体の分泌型lgAはこの形で涙液中に分泌される．三つ目は細胞膜貫通型蛋白質として合成された蛋白質が細胞表面に発現された後，その細胞外ドメインが細胞から遊離されて放出される様式であり(ectodomain
shedding), epidermal growth factor (EGF)ファミリーなどがこの形で分泌される．
電解質の分泌は腺房細胞・導管細胞の内腔側・基底側の細胞膜にあるイオンポンプやイオンチャネルを通して行われ，涙液に含まれる電解質としてはＮａ
+，Ｋ
+，Ｃｌ
-，ＨＣＯ
3−，Ca2などがあるが，血清と比較するとＫ
+，Ｃｌ
-の濃度が高いことが知られている．また，腺房細胞と導管細胞では細胞膜にあるイオンポンプ・イオンチャネルの種類が少し異なることが知られており，涙液のＫ
+濃度が高い理由は，導管細胞のＫ・イオンチャネル・イオンポンプにあるとされる．涙液に含まれる水の輸送は，電解質が分泌される際に生じる浸透圧勾配を利用して行われるとされ，腺房内腔にＣｌ
-が分泌されると，腺房内腔が電気的に陰性となるためＮａ＋が腺房細胞間隙を通って腺房内腔に移動し，それによって内腔内の浸透圧が上昇することで細胞間隙を通って水が腺房内腔に分泌される.
短時間かつ大量に涙液分泌がなされる際にも先に述べた浸透圧勾配のメカニズムで水は分泌されるのであろうか．涙液を大量に貯留しておくスペースは涙腺内にはもちろん存在しないため，大量の涙液分泌が必要となった場合には，もっと効率的に水を分泌できる仕組みが必要と推察される．その仕組みとして，筆者らはアクアポリン(AQP)の可能性を考えている．アクアポリンは水を選択的に透過させるチャネル(水チャネルと呼ばれる)であり，哺乳類では13種類(AQPO〜AQP12)が知られている．ヒトの涙腺腺房細胞においては基底側の細胞膜にAQP5が，内腔側の細胞膜にAQP4が存在するとされる．ただAQP1,
3, 4, 5をノックアウトしたマウスをムスカリン剌激しても涙液分泌量は変わらないという報告5)があり，現時点ではこれらのアクアポリンが涙液分泌に関与している可能性は，むしろ否定的である．しかし涙腺に存在するアクアポリンが水の分泌をサポートしていれば，イオンの濃度勾配よりももっと効率的に涙液分泌を行えるのではないだろうか．筆者らは，その可能性はゼロではないと信じている．
涙液は三つの種類に分けられるといわれている.一つ目は，普段，隕表面の涙液膜を維持し，視機能と角結膜のホメオスターシスを保つ働きを持つ涙液である(basal
tear).そして二つ目は，外界からの物理的・化学的刺激に反応して分泌され，刺激の除去と刺激によって受けた眼表面の障害を回復させる働きを持つ涙液である(reflex
tear).さらに三つ目は，眼表面に直接的な作用をするわけではないが，喜びや悲しみといった心理・感情に伴って分泌される涙液であり(psycho-emotional
tear),他者に対して助けを求めるための涙と考えられている．近年，それぞれの種類の涙液で，その質(蛋白質や電解質の濃度)が異なることが明らかにされてきており，涙液分泌のコントロールにおいてさらに細かい仕組みが存在する可能性が示唆されている．本領域を含め，今後のさらなる研究に期待したい．