各種イオンチャンネル及びカテコールアミン遊離に対する麻酔薬の影響

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05671290
• Research Institution: University of Occupational and Environmental Health, Japan
• Principal Investigator: 佐多 竹良 産業医科大学, 医学部, 助教授 (60128030)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 柳原 延章 産業医科大学, 医学部, 助教授 (80140896)
• Keywords: イソフルラン / プロポフォール / 副腎髄質 / 電位依存性Na^+チャンネル / 電位依存性Ca^<2+>チャンネル / 電位依存性K^+チャンネル / カテコールアミン遊離 / ニコチン性アセチルコリン受容体-イオンチャンネル

Research Abstract

近年,全身麻酔薬の中枢神経抑制機序として、シナプス伝達における種々のイオンチャンネルの抑制や神経伝達物質の遊離抑制が重要な役割を演じていることが示唆されるようになってきた。今回、著者らは副腎髄質細胞を中枢のノルアドレナリン作動性神経と見なし、この細胞における各種イオンチャンネルおよびカテコールアミン遊離に対する吸入全身麻酔薬イソフルランと新しい静脈麻酔薬プロポフォールの影響を検討した。なお、実験には培養ウシ副腎髄質細胞を用いて行った。
(1)ニコチン性アセチルコリン受容体-イオンチャンネル:イソフルラン(1-6%)やプロポフォール(10-50muM)は臨床使用濃度内でカルバコールによる^<22>Na^+流入を濃度依存性に抑制した。(2)電位依存性Na^+チャンネル:プロポフォール(10-50muM)はべラトリジンによる^<22>Na^+流入を濃度依存性に抑制した。イソフルランは高濃度(4-6%)においては^<22>Na^+流入を抑制したが、低濃度(1-3%)では抑制しなかった。(3)電位依存性Ca^<2+>チャンネル:イソフルランとプロポフォールはともに56mMK^+溶液刺激による^<45>Ca^<2+>流入にはほとんど影響を与えなかった。(4)電位依存性K^+チャンネル:プロポフォールは56mMK^+溶液刺激による^<86>Rb^+流出に対してはほとんど影響をおよぼさなかった。(5)カテコールアミン遊離:イソフルランとプロポフォールはカルバコール、ベラトリジン刺激によるカテコールアミン遊離及び^<45>Ca^<2+>流入を上記で見られた濃度において抑制した。しかし、56mMK^+溶液刺激による反応にはほとんど影響しなかった。
以上のことを要約してみると、イソフルランとプロポフォールはニコチン性アセチルコリン受容体-イオンチャンネルや電位依存性Na^+チャンネルを抑制することによりカテコールアミン遊離を抑制した。一方、電位依存性Ca^<2+>チャンネルや電位依存性K^+チャンネルに対しては両麻酔薬とほとんど影響しなかった。これら、副腎髄質のイオンチャンネルを中枢神経のそれと置き換えてみると、電位依存性Na^+チャンネルは神経軸索での刺激伝導に関与し、ニコチン性アセチルコリン受容体-イオンチャンネルはポストシナプスでのアセチルコリンによる刺激伝達を担っていると考えられる。今回の実験から得られた両麻酔薬による上記イオンチャンネルの抑制効果は、麻酔作用の機序を理解する上で興味深いものと考えられた。現在、脳シナプトゾームを用いてさらに解析を進めておりそれらの結果が期待される。

Research Products

• [Publications] Masanori Ogata: "An antagonist of platelet-activating factor suppresses endotoxin-induced tumor necrosis factor and mortality in mice pretreated with carrageenan" Infection and Immunity. 61. 699-704 (1993)
• [Publications] Katsuyoshi Obata: "The effects of glucose on plasma amino acids and pyruvate during upper abdominal surgery" Anesthesia and Analgesia. 76. 357-361 (1993)
• [Publications] Kouichiro Minami: "Isoflurane inhibits nicotinic acetylcholine receptor-mediated ^<22>Na^+ influx and muscarine-evoked cyclic GMP production in cultured bovine adrenal medullary cells" Naunyn-Schmiedeberg's Archives of Pharmacology. 349. in press (1994)
• [Publications] 南 浩一郎: "プロポフォールのウシ培養副腎髄質細胞からのカテコールアミン分泌に及ぼす影響" 日本臨床麻酔学会誌. 13. 452 (1994)
• [Publications] Masato Tsutsui: "C-type natriuretic peptide stmulates catecholamine synthesis through the accumulation of cyclic GMP in cultured bovine adrenal medullary cells" The Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics. 268. in press (1994)
• [Publications] Nobuyuki Yanagihara: "Stimulatory effect of IL-1beta on catecholamine secretion from cultured bovine adrenal medullary cells" Biochemical and Biophysical Research Communications. 198. 81-87 (1994)
• [Publications] 柳原 延章: "イオンチャネル・1:Aキナーゼによる修飾" メジカルビュー社(東田陽博編), 10 (1993)
• [Publications] 柳原 延章: "イオンチャネル・1:カムキナーゼによる修飾" メジカルビュー社(東田陽博編), 7 (1993)