2003 Fiscal Year Annual Research Report
麻酔・疼痛シグナル伝達におけるイオンチャネルとイオン・トランスポーターの制御機構
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14207059
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| Research Institution | Gifu University |
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Principal Investigator |
土肥 修司 岐阜大学, 医学部, 教授 (40155627)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
柳舘 富美 岐阜大学, 医学部附属病院, 助手 (60313889)
道野 朋洋 岐阜大学, 医学部附属病院, 助手 (80283315)
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| Keywords | 脊髄鎮痛機構 / Na^+-H^+の阻害薬 / Na^+-K^+-2Cl^- cotranspoter / 局所麻酔薬 / NMDA受容体拮抗薬 / 抗不整脈薬 / ケタミン / Na+チャネル |
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| Research Abstract |
神経系の機能は、脳・脊髄のニューロンやシナプスのイオンチャネルや受容体の活性よる神経伝達物質遊離を介するシグナル伝達機構によって維持される。しかし、Na^+、Ca^<2+>、K^+チャネルなどの知見に比して、イオン調節機構であるNa^+-K^+、Na^+-H^+、Na^+-Ca^<2+>の麻酔や疼痛受容機構における知見は極めて少ない。中枢神経系内のこれらのイオン交互輸送システムの、麻酔薬の作用や疼痛受容」の神経伝達機構における役割は全く明らかではない。
本年度は、ラットの使用して、Na^+-Ca^<2+>が脊髄における疼痛伝達シグナルへの影響を検討した結果、Na^+-H^+の阻害薬(アミロライド)は投与量に依存して抗侵害効果を発揮した。一方、Na^+-K^+-2Cl^- cotranspoterの阻害薬であるフロセミドには抗侵害作用はなく、むしろ痛覚過敏作用を呈した。細胞内のK^+濃度は細胞によって大きな差はないが、Cl^-の濃度は神経細胞内では4mmol、血液細胞では100mmolである。Cl^-の細胞内濃度は電気化学的な平衡状態からかなりはずれているが、これをNa^+-K^+-2Cl^- cotranspoterのsymportの働きによってCl^-を細胞内移動させる。ループ性利尿薬(furosemide、bumetanide)は、この阻害薬である。腎臓でのNa^+再吸収やCl^-の調節、呼吸系の上皮細胞のボリウムや分泌細胞の塩と水分の調節に重要な役割を演じていると結論できる。また神経系では細胞内のCl^-の濃度の調節、それ故GABAの神経系反応に影響すると推測されている。しかしながら、私どもの使用した濃度では脊髄レベルで痛覚過敏状態をきたしたのは、抑制系の神経伝達物質ではGABAに機能に何からの影響を与えたと推測される。
更に、ラットの脊髄後根神経細胞のNa+チャネル活動を、フォールセルパッチクランプ法をもちいて、class1Cの抗不整脈薬であるflecainide、pilsicainideそして局所麻酔薬リドカインを比較した。いずれも濃度依存性にNa+電流抑制した。ケタミンなどのNMDA受容体拮抗約も電位依存性のTTX-RのNa+チャネルの活動を抑制した。脊髄における疼痛受容機構ではイオントランスポーターとチャネル-受容体の相互作用が重要な役割をになっていると推測される。
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[Publications] Osawa Y, Oda A, Tanahashi S, Iida H, Dohi S: "Effects of Class 1C Antiarrhythmics on Tetrodotoxin-Resistant Na+ Currents in Rat"Anesthesia & Analgesia. 2003(in press). (2004)
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[Publications] Yanagidate F, Tan Z, Banno Y, Dohi S: "Inhibiting effects of ropivacaine on acetylcholine-induced extra celluar siganal-regulated kinase activation in rat PC12 cells"2003 Annual Meeting of ASA, San Francisco, 2003. 2003.
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[Publications] Yanagidate F, Dohi S: "Epidurqal oxycodone or morphine for postoperative pain"British Jopurnal Anaesthesia. 2003(in press). (2004)
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[Publications] Tanahashi S, Oda A, Osawa Y, Iida H, Dohi S: "Effects of NMDA antagonists on TTX resistant Na+ currents in rat DRG neurons"2003 Annual Meeting American Society of Anesthesiologists, San Francisco. 2003. (2003)
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[Publications] 土肥修司: "脊髄鎮痛機構におけるイオントランスポーター"真興交易医書出版. 310(61-70) (2003)
