ニューロステロイドのG蛋白結合受容体及びリガンド結合イオンチャンネルに及ぼす影響

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14657399
• Research Institution: University of Occupational and Environmental Health, Japan
• Principal Investigator: 南 浩一郎 産業医科大学, 医学部, 講師 (70279347)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 尾方 純一 産業医科大学, 医学部, 助手 (50352331) ; 渋谷 泉 産業医科大学, 医学部, 助教授 (50162649) ; 上園 保仁 長崎大学, 医学部, 講師 (20213340) ; 堀下 貴文 産業医科大学, 医学部, 助手 (40369070)
• Keywords: ニューロステロイド / ムスカリン受容体 / ニコチン受容体 / アフリカツメガエル卵母細胞発現系 / 副腎髄質細胞 / Alphaxalone

Research Abstract

プロゲステロンをはじめとするコレステロールから生成されるニューロステロイドは、中枢、末梢神経に存在し、鎮痛効果、麻酔効果を持つ事が知られているが、その鎮痛機序は未だ明らかとなっていない。現在、鎮痛のメカニズムは中枢、末梢、脊髄レベルでの機序が明らかとなり、ノルアドレナリンの分泌に関与するニコチン受容体や再吸収に作用するトランスポーター(NET)、サブスタンス-P受容体、ムスカリン受容体といったG蛋白結合受容体、ニコチン受容体などのイオンチャンネルが疼痛に強く関与していることが示唆されている。しかし、ニューロステロイドの鎮痛作用にこれらの受容体への作用を解析した報告はない。現在まで、麻酔薬や鎮痛薬の鎮痛作用機序にイオンチャンネルやG蛋白結合受容体が関与する事が明らかとなってきている。アフリカツメガエル卵母細胞発現系は中枢神経系のGq蛋白結合受容体やニコチン受容体イオンチャンネルに対する薬剤の作用を、電気生理学的に検討する実験系として広く使用されている。また、副腎髄質細胞はニコチン受容体を介してカテコールアミンを放出するだけでなく、細胞膜にはNETやGABA受容体も存在しており、麻酔薬や鎮痛薬の中枢神経でのノルアドレナリン神経のシナプス間隙での神経伝達物質動態への影響を詳細に調べられる。
今年度は昨年度はAlphaxaloneでの検討に引き続き、アフリカツメガエル卵母細胞発現系を用いて、アフリカツメガエル卵母細胞にM1、M3受容体のcRNAを注入し発現させ、これらに対するニューロステロイド(プレグナノロン、プロゲステロン、DHEA)の作用をvoltage-Clampにて電気生理学的に解析した。その結果、プレグネノロン、プロゲステロン、DHEA)はM1、M3受容体を臨床濃度で抑制しその抑制形式は拮抗阻害形式でムスカリン作用部位に近い部位で作用していることが明らかになった。現在、より麻酔作用の強いプレグナノロンの、ムスカリン、ニコチン受容体への作用を検討しており、来年度中には明らかにしたいと考えている。

Research Products

• [Publications] Shiga Y., et al.: "The inhibitory effects of tramadol on muscarinic receptor-induced responses in xenopus oocytes expressing cloned M_3 receptors"Anesthesia & Analgesia. 95・5. 1269-1273 (2002)
• [Publications] Okamoto T., et al.: "The inhibitory effects of ketamine and pentobarbital on substance P receptors expressed in xenopus oocytes"Anesthesia & Analgesia. 97・1. 104-110 (2003)
• [Publications] Shiraishi M., et al.: "The inhibitory effects of alphaxalone on M_1 and M_3 muscarinic receptors expressed in Xenopus oocytes"Anesthesia & Analgesia. 97・2. 449-455 (2003)