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麻酔薬の神経細胞のATP感受性Kチャネル(KATP)に対する作用を検討するため、このチャネルを豊富に発現している黒質緻密層ドパミンニューロンの膜電位、膜電流を測定し、イソフルレンおよびケタミンの影響を検討した.
方法:14-17日齢のラット脳スライスにおいて、黒質緻密層ドパミンニューロンよりwhole cell current clamp法およびvoltage clamp法を用いて膜電位、膜電流を記録した。結果:Bicucullineおよびstrychnine存在下にイソフルレン2.2MAC相当を加えると、ATP1mMおよび2mM存在時にはほとんどの細胞で脱分極を生じた。ピペット内ATPと潅流液中のglucoseを除去することにより細胞内ATPを枯渇させたときには、膜電位はKATPの開口により過分極し、イソフルレンにより有意の変化を示さなかった。1MAC相当のイソフルレンは両条件下で明らかな効果を示さなかった.また、Protein Kinase C刺激薬存在下においても、イソフルレンはKATPチャネルを開口させないと考えられた。一方、ケタミン100μMを加えると、細胞内ATP2mM添加時には変化がなかったが、ATP枯渇により過分極した膜電位は有意に脱分極し、膜コンダクタンスは低下した。NMDA受容体阻害薬のd-AP5はケタミンの作用に影響を及ぼさなかった。Voltage clampでは、ATP枯渇により生じるKチャネルを介する外向き電流をケタミンは抑制した.
結論:1)高濃度イソフルレンは神経細胞のKATPに対して、細胞内ATP存在下では刺激作用を示さず、ATP枯渇により活性化したチャネルに対する抑制作用も示さない。2)高濃度のケタミンは活性化したKATPに対して抑制作用をもつと考えられ、この作用はNMDA受容体阻害作用とは関係していないと考えられた。
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