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―

2003 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 / 麻酔薬 / ブピバカイン / 5-HT3受容体 / プロカイン / リドカイン

Research Abstract

1)GABAA受容体とNMDA受容体に対する局所麻酔薬の作用
ラセミ体のブピバカイン、左旋性レボブピバカインおよびR(+)ブピパカインのGABAA受容体とNMDA受容体に対する相互作用を比較し、麻酔薬の立体構造と旋光性によって受容体機能がどのような修飾を受けるかを調べた。Recombinant GABAA受容体(α1β2とα1β2γ2s)とrecombinant NMDA受容体(ζ1ε1)をアフリカツメガエルの卵母細胞に発現させ、2極電位固定法を用いてリガンド誘発電流を測定した。3種類のブピパカインはGABAA受容体とNMDA受容体機能を濃度依存的に阻害した。GABAA受容体に対するブピバカインの阻害作用は、左旋性レポブピバカインがR(+)ブピバカインに比べて有意に強かった。一方、NMDA受容体に対する阻害作用は3種類のブピバカインで差がみられなかった。また、サプユニットによる違いも認められなかった。
2)5-HT3受容体に対する局所麻酔薬の作用
アフリカツメガエルの卵母細胞にhuman clone 5-HT3のmRNAを注入し、5-HT3受容体を発現させた。2極電位固定法を用いてリガンド5-HT(1μM)誘発電流を測定し、局所麻酔薬プロカイン、リドカイン、ブピバカインの作用を調べた。Naチャネルに対して同程度の抑制効果を有する濃度のプロカイン(10μM)は5-HT3受容体のリガンド誘発電流を7.1%まで有意に抑制したが、リドカイン(5μM)とブピバカイン(2.5μM)はこの濃度では抑制効果を示さなかった。一方、高濃度では全ての局所麻酔薬は濃度依存的に5-HT3受容体を抑制した。以上より、5-HT3受容体に対する局所麻酔薬の作用にはNaチャネルに比べて違いがみられた。
以上の2つの研究結果は受容体の種類によって局所麻酔薬の作用に大きな相違がみられることを示しており、受容体と局所麻酔薬との相互作用には特異性が大きいことを示唆している。

Research Products

• [Publications] Sugimoto N, Uchida I, et al.: "Evidence for the involvement of GABAA receptor blockade in convulsions induced by cephalosporins"Neuropharmacology. 45. 304-314 (2003)
• [Publications] Suzuki T, Ueta K, et al.: "Nitrous Oxide and Xenon Inhibit the Human (7)5 Nicotinic Acetylcholine Receptor Expressed in Xenopus Oocyte"Anesth Analg. 96. 443-448 (2003)
• [Publications] Sugimoto M, Uchida I, Mashimo T: "Local anaesthetics have different mechanisms and sites of action at the recombinant N-methyl-D-aspartate (NMDA) receptors"Brit J Pharmacol.. 138. 576-582 (2003)