受容体チャネルタンパク質の分子動態と構造変化に対する全身麻酔薬の作用-麻酔メカニズムに関して-

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13470319
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 真下 節 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (60157188)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐甲 靖志 大阪大学, 生命機能研究科, 助教授 (20215700) ; 西村 信哉 大阪大学, 医学部附属病院, 助手 (00263286) ; 内田 一郎 大阪大学, 医学系研究科, 講師 (00232843) ; 赤坂 一之 神戸大学, 自然科学研究科, 教授 (50025368) ; 柳田 敏雄 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (30089883)
• Keywords: GABAA受容体 / NMDA受容体 / 亜酸化窒素 / キセノン / 揮発性麻酔薬 / NGF / trk受容体 / Ras

Research Abstract

1)GABAA受容体およびNMDA受容体に対するキセノンと亜酸化窒素の作用:
Recombinant GABAA受容体のイオンチャンネル機能に対する吸入麻酔薬の作用を比較検討した。0.5MACのイソフルランとセボフルランはα1β2GABAA受容体のCl-電流をおのおの229%および326%増強した。一方、0.5MACのキセノンと亜酸化窒素はα1β2GABAA受容体に対して有意な変化を示さなかった。さらに、興奮性受容体であるrecombinant NMDA受容体(ζ1ε1)のイオンチャンネル機能に対する吸入麻酔薬の作用を比較検討した。イソフルランとセボフルランは0.5MACさらに1.0MACにおいてNMDA受容体Ca2+/Na+電流に影響しなかった。一方、臨床濃度のキセノンと亜酸化窒素はNMDA受容体Ca2+/Na+電流を濃度依存的および可逆的に抑制した。これらの結果は、揮発性麻酔薬はGABAA受容体系に対して、キセノンと亜酸化窒素はNMDA受容体に特異的に作用することを示唆している。
2)1分子可視化による受容体-情報伝達系の構造・動態変化と麻酔薬の作用
神経細胞の軸索伸長のモデルとして、神経成長因子(NGF)の作用によるPC12D細胞の突起伸長を観測し、突起伸長部位における形態変化の測定とその運動特性の解析を行った。突起伸長部位では、有意に形態変化の周期の短縮と運動性の増加を認めた。突起伸長部位によって生じる運動性の違いが神経細胞の極性形成に重要であることが示唆された。さらにNGFとそのレセプター(trk family)の下流の細胞内情報伝達分子Rasと突起伸長部位での運動活性との関係を検討する目的で、PC12D細胞にGFP-Ras、または、活性型Rasを認識するGFP-Raf1を発現させ観察し、現在解析中である。さらに、NGF-trk受容体-Ras情報伝達系に対する麻酔薬の効果を調べる予定である。

Research Products

• [Publications] Suzuki T, Koyama H, Sugimoto M, Uchida I, Mashimo T: "The diverse actions of volatile and gaseous anesthetics on human-cloned 5-hydroxytryptamine3 receptors expressed in Xenopus oocytes"Anesthesiology 96 : 699-704, 2002. 96. 699-704 (2002)