犬 摘 出陰 茎海 綿 体 にお け るパパ ベ リンの作用:機序
福 岡 大 学 医学 部 第 一一生理 学 教 室(主 任:今 永 一成 教 授) 福 岡 大 学 医学 部 泌 尿 器科 学 教 室(主 任:坂 本公 孝 教 授)
吉 田 一 博
MECHANISMS
OF RELAXING
ACTION
OF PAPAVERINE
ON ISOLATED
CANINE
CORPUS
CAVERNOSUM
Kazuhiro Yoshida
Department of Physiology I (Director: Prof. I. Imanaga) and Urology (Director: Prof. K. Sakamoto)
School of Medicine, Fukuoka University, Fukuoka, Japan
The mechanisms of relaxing effect of papaverine on the phenylephrine (10-6 M)- or the high K+(30
mM)-induced contracture were studied on the isolated canine corpus cavernosum. Rod shaped
preparation of the corpus cavernosum without the tunica albuginea was mounted in a tissue bath,
immersed in Tyrode solution and the isometric tension was recorded. Cumulative applications of
papaverine (10-63X10-5M)
relaxed the phenylephrine (10-6M)- or the high K+ (30 mM)-induced
contracture with a dependent manner. A pretreatment with papaverine (10-510-4 M)
dose-dependently reduced the magnitude of the phenylephrine (10-6M)-induced contracture, more
prominently in the tonic than in the phasic component, while reduced that of the high K+ (30
mM)-induced contracture in both components. The relaxing effect of papaverine (5 X 10-6 M) on the high K+
(30 mM)-induced contracture was antagonized by an increase in extracellular Ca* concentration. A
reintroduction of Ca* after perfusion of Ca* free and high K+(30mM) solution containing 1 mM EGTA
failed to bring about normal contractile activity in the presence of papaverine (10-4 M), Papaverine,
even if its high concentration (10-4 M), could not completely abolish the transient phasic contraction
evoked norepinephrine (10-5 M) which was abolished by ryanodine (3 X 10-6 M), in Ca* free solution.
Isoproterenol (10-810-6M) or dibutyryl cyclic-AMP (10-510-3 M) relaxed the phenylephrine (10-6
M)- and the high K+(30mM)-induced contracture. The relaxing effect of isoproterenol (10-810-6M) or
dibytyryl cyclic-AMP (10-510-3M) on the phenylephrine (10-6 M)- or the high K+ (30 mM)-induced
contracture was promoted by low concentration (10-6 M) of papaverine. These results suggest that the
mechanisms of relaxing action of papaverine on the isolated canine corpus cavernosum are an
inhibition of the voltage-dependent and receptor-operated influx of Ca*, depression of Ca* store sites
and an increase in cellular cyclic-AMP level.
Key words: corpus cavernosum, papaverine, phenylephrine and high K+-induced contracture
要 旨:成 犬 の 摘 出 陰 茎 海 綿 体 のphenylephrineお よ び高K+(30mM)拘 縮 に 対 す るpapaverineの 弛 緩 反 応 に 与 え る諸 種 薬 物 の 影 響 か らpapaverineの 作 用 機 序 を 検 討 し た. Phenylephrine(10-6M)誘 発 拘 縮 海 綿 体 はpapaverine(10-6∼3×10-5M)の 累 積 投 与 に よ っ て 濃 度 依 存 性 に 弛 緩 し た-Papaverineの 前 処 置 よ っ てphenylephrine拘 縮 で はtonic相 の ほ うが 強 く抑 制 され た. 高K+(30mM)液 誘 発 拘 縮 海 綿 体 はpapaverine(10-6∼3×10-5M)の 累 積 投 与 に よ り濃 度 依 存 性 に 弛 緩 し た ・ さ ら にpapaverine(5× 10-6M)に よ る中 等 度 弛 緩 反 応 はCa++増 加 に よ り濃 度 依 存 性 に 元 の 拘 縮 状 態 に も ど っ た. Papaverine前 処 置 に よ りCa++除 去 加1mM EGTA高K+(30mM)液 でCa++投 与 に よ る 拘 縮 発 現 は 著 明 に抑 制 され た. Ca++除 去 加1mM EGTA液 下 で, ryanodineに よ って 消 失 す るnorepinephrine誘 発phasic収 縮 は papaverine(10-4M)前 処 置 に よ り抑 制 さ れ た. Phenylephrineお よ び 高K+誘 発 拘 縮 海 綿 体 のiso. proterenol(10-8∼10-6M), dibutyryl cyclic-AMP(10-5∼10-3M)に よ る濃 度 依 存 性 弛 緩 反 応 はpapaver. ine(10-6M)前 処 置 に よ り増 強 され た. 以 上 の 結 果 よ り成 犬 摘 出 陰 茎 海 綿 体 に 対 す るpapaverineの 弛 緩 作 用 機 序 と し て, 1)電 位 依 存 性Ca++チ ャ ネ ル に 基 づ く細 胞 内Ca++流 入 阻 止 作 用, 2)受 容 体 制 御Ca++チ ャネ ル に 基 づ く細 胞 内Ca++流 入 阻 止 作 用, 3)細 胞 内Ca++貯 蔵 部 か ら のCa++遊 離 の 減 弱 作 用, 4)細 胞 内cyclic中AMPレ ベ ル の 増 加 作 用 が 示 唆 され る. キ ー ウ一 ド:陰 茎 海 綿 体, パ パ ベ リン, フ ェ ニ レ フ リン誘 発, 高K+誘 発 拘 縮 緒 言 陰 茎 の 弛 緩 状 態 は 陰 茎 海 綿 体, 尿 道 海 綿 体 が 収 縮 し た 状 態 で あ り, 組 織 学 的 にnoradrenergic nerveの 存 在 が 確 認 さ れ て い る1)こ と か ら, こ れ は 交 感 神 経 の 緊 張 で 維 持 され て い る と考 え られ て いる2)3). 摘出海 綿 体 がnorepinephrineやphenylephrineな ど の α 受 容 体 作 動 薬 で 収 縮 し, α1受容 体 阻 害 剤 のprazosinの 前 投 与 で 電 場 刺 激 に よ る収 縮 が 消 失 す る4)。 こ の こ と か ら 陰 茎 海 綿 体 の 収 縮 は α 受 容 体 を 介 して い る も の と考 え ら れ て い る5)6). 陰 茎 の 勃 起 は 拘 縮 状 態 の 海 綿 体 が 弛 緩 す る こ と に よ って 惹 起 さ れ る こ とは 広 く提 唱 され て い る. し か る に陰 茎 勃 起 不 全(イ ン ポ テ ン ス)治 療 法 の1つ と し て, 強 力 な 平 滑 筋 弛 緩 作 用 を 有 す るpapaverineの 陰 茎 海 綿 体 内 薬 剤 注 射 法 が 主 に 用 い られ て い る7)8). Papaverineの 平 滑 筋 弛 緩 作 用 と し て 一 般 的 に は 電 位 依 存 性Ca++チ ャネ ル 抑 制 や 受 容 体 制 御Ca++チ ャ ネ ル 抑 制 に よ る細 胞 内Ca++注 入 抑 制(ラ ッ トの 回 腸9)精 管, 膀 胱10)イ ヌ脳 底 動 脈11)), 活 動 電 位 を もた らすsloW Na+あ る い はCa++チ ャ ネ ル の 抑 制(モ ル モ ッ トの 尿 管12)), さ ら にphosphodiesterase活 性 を 抑 制 し13)14)細 胞 内cyclic-AMPレ ベ ル を 高 め る15)臣6)など報 告 さ れ て い る. Papaverineは 陰 茎 勃 起 誘 発 剤 と し て 用 い ら れ て い る もの の, 陰 茎 海 綿 体 に 対 す る弛 緩 作 用 機 序 は必 ず し も 明 ら か で な い. 本 研 究 は 成 犬 摘 出 陰 茎 海 綿 体 の α 受 容 体 作 動 薬 の phenylephrine誘 発 拘 縮 及 び 高K+誘 発 拘 縮 に 対 す る papaverineの 弛 緩 反 応 に 与 え る 諸 種 薬 物 の 影 響 か ら, papaverineの 作 用 機 序 を 検 討 した. 実 験 対 象 お よ び方 法 体 重13kg前 後 の 雑 種 成 犬 を ネ ン ブ タ ー ル(25mg/ kg)で 麻 酔 後, 陰 茎(同 時 に 腎臓, 心 臓 を 他 の 実 験 材 料 と し て 使 用 した.)を 摘 出 した. 周 囲組 織 お よ び 尿 道 海 綿 体 を 剥 離 除 去 し, さ ら に 白膜 を 切 離 し, 陰 茎 海 綿 体 の み を 摘 出 しそ の 棒 状 標 本(10×2×1mm)を 作 製 し た. 97%02%+3%CO2の 混 合 ガ ス で 飽 和 し た37℃ Tyrode液(NaCl 136. 9mM, NaHCO311. 9mM, NaHzPO, 0. 3mM, KCI 2.7mM, MgCIZ 0.49mM, CaCl21. 8mM, Glucose 5.5mM, pH 7.4)を 満 た し た20mlのMagnus管 内 に海 綿 体 標 本 の 一 方 を 灌 流 漕
の 底 に 絹 糸 で 固 定 し, 他 方 端 を 張 力 トラ ン ス デ ュサ ー (新 興 精 機, UL-10GR)に 絹 糸 で 固 定 し 等 尺 性 収 縮 を 記 録 した(National pen pecorder, VP-6521A), 電 場 刺 激(持 続 時 間0. 8msec, 64Hz, 5秒 間)に よ り最 大 収 縮 が得 られ る よ う に2gの 張 力 を 海 綿 体 標 本 に 負 荷 し, 約2時 間 放 置 し基 線 が 安 定 し た 後, 実 験 を 開 始 し た(図
1). 高K+(30mM)液 で はNaClをKClに 等 モ ル:量 で 置 換 した. Ca++除 去 液 で はCa++除 去(MgCl20。49 mM)にImM EGTAを 付 加 し てPCaを10と した17). な お細 胞 内Ca++貯 蔵 部 か らのCa++遊 離 機 構 に 関 す る 実 験 で は細 胞 外Ca++除 去 液 中 で も細 胞 内Ca++の 細 胞 外 へ の 流 失 を 予 防 す る た め18)19)2o℃で 行 っ た. ま た Ca++再 負 荷 に は37℃Tyrode液 を も っ て 行 った20). 使 用 薬 剤:(-)1. norepinephrine bitartrate
(Sigma, Lot. No. 87F-0023), 1-phenylephrine
hydro-chloride
(Sigma,
Lot. No. 98F-0323),
papaverine
hydrochloride
(Sigma,
Lot.
No. 88F-0589),
ver-apamil hydrochloride
(Sigma Lot. No. 68F-0758),
diltiazem
hydrochloride
(Sigma,
Lot.
No.
48
F-0087),
sodium
N6, 2'-0-dibutveyl
adenosine
3',
5'-cyclic monophosphate(第 一, Lot. No, AL10), (-)1-isoproterenol hydrochloride(Sigma, Lot. No. 118F-5017), caffeine(石 津, Lot. No, 58585), ryanodine(Merck, Lot. No. L中501, 708中0002008), ethylene, glycol bis(Q-aminoethylether)-N, N, N', N', 中tetraacetic acid(EGTA)(半 井, Lot. No. M3 A4684)を 使 用 し た. 薬 剤 の 使 用 に あ た っ て は, 薬 剤 を
図1 97%02+3%CO2飽 和 の37℃Tyrode液20mlを 満 た したMagnus管.
蒸 留 水 に 溶 解 し, そ の 添 加 は濃 度 累 積 的 に 行 い, 薬 剤 濃 度 はMagnus管 内 最 終 濃 度 を も っ て 示 した. 本 実 験 で 使 用 し たpapaverineの1mg/kgの 溶 液 は 犬 陰 茎 海 綿 体 内 注 射 に よ り陰 茎 を 完 全 に 勃 起 させ た. 統 計 学 的 有 意 差 検 定 はnon-paired t-testを も って 行 いp<0.05 を 有 意 と判 定 した. 結 果 1. Phenylephrine及 び 高K+誘 発 拘 縮 に 対 す る papaverineの 効 果 Phenylephrine(10-6M)及 び 高K+(30mM)は 速 い 立 ち上 が り を示 す 収 縮(phasic相)と そ れ に続 く持 続 的 な収 縮(tonic相)を 惹 起 した. Phenylephrine(10×6 M)誘 発 最 大 拘 縮 値 と高K+(30mM)誘 発 最 大 拘 縮 値 に ほ とん ど差 は 認 め られ な か った. Papaverineは 累 積 投 与 に よ っ てphenylephrine誘 発 拘 縮 を10-6∼3× 10-5Mの 範 囲 で 濃:度依 存 的 な 弛 緩 を もた ら し, 3×10-5 Mで 完 全 に 弛 緩 させ た(図2). K+(30mM)で 拘 縮 さ せ た 拘 縮 海 綿 体 に お い て も, papaverineは 累 積 投 与 に よ っ て10-6∼3×10-5Mの 範 囲 で 濃 度 依 存 的 な 弛 緩 を もた ら し, 3×10-5Mで 完 全 に 弛 緩 さ せ た. Papaverine がphenylephrine誘 発 拘 縮 お よ び 高K+誘 発 拘 縮 を 50%ま で 弛 緩 させ る濃 度(IC50)は 図3の 濃 度 一 反 応 関 係 か らそ れ ぞ れ5. 03×10願6M, 5. 10×10-6Mで あ っ た. Papaverine各 濃 度 に 対 す るphenylephrine誘 発 拘 縮 海 綿 体 の 弛 緩 反 応 と高K+誘 発 拘 縮 海 綿 体 の 弛 緩 反 応 の 間 に は 有 意 な 差 は み ら れ な か っ た. Phenylephrine(10-6M)誘 発 拘 縮 及 び 高K+(30mM) 誘 発 拘 縮 の 完 全 弛 緩 に 対 す るCa++チ ャ ネ ル 遮 断 剤 verapamilの:濃 度 は そ れ ぞ れ10-6M, 3×10-7Mで あ っ た(図4). Ca++チ ャ ネ ル 遮 断 剤 のdiltiazemで も 同 様 で あ っ た. (図 に 示 さ れ て い な い.) Papaverine(10-5∼10-4M)15分 前 処 置 に よ り phenylephrine(10-6M)に よ る 発 生 拘 縮 の 大 き さ は 対 図2 Phenylephrine(10-6M)及 び 高K+(30mM)誘 発 拘 縮 に 対 す るpapaverineの 弛 緩 効 果. Papaverineの 投 与 は 累 積 投 与 法 で 行 わ れ た. 図3 Phenylephrine(10-6M)及 び 高K+(30mM)誘 発 拘 縮 に 対 す るpapaverineの 弛 緩 効 果 ineの 濃 度 と の 関 係. Papaverine投 与 は 累 積 投 与 法 で 行 わ れ た. Papaverine投 与 前 の 拘 縮 に 対 す る 弛 緩 の 割 合 を 示 す. 最 大 弛 緩 反 応 を0. 1と す る. 横 軸 は log scale, Phenylephrine(10M) o K(30mM) n=4 M+SD
象 に 比 べ 濃 度 依 存 性 に 抑 制 され, そ の 抑 制 はphasic相 よ りtonic相 で 顕 著 で あ った. ま たpapaverine(10-5 ∼10. 4M)15分 前 処 置 に よ り高K+(30mM)に よ る 発 生 拘 縮 の 大 き さ も濃 度 依 存 性 に抑 制 され た(図5)・ 2. 電 位 依 存 性Ca++流 入 に 対 す るpapaverineの 効 果 高K+(30mM)液 で 拘 縮 さ せ た 海 綿 体 のCa++チ ャネ ル 遮 断 剤 のverapamil(10-6M)(図6A), あ る い は diltiazem(10-6M)(図 に 示 され て い な い)に よ る 弛 緩 反 応 は, 細 胞 外Ca++増 加 でverapamil投 与 前 の拘 縮 レベ ル に 回 復 した. 高K+誘 発 拘 縮 海 綿 体 でpapaverine(5×10. 6M)に よ る 中 等 度 弛 緩 反 応 は 細 胞 外Ca++の 増 加 でpapaver-ine投 与 前 の 拘 縮 レベ ル に 回 復 した.
Ca++除 去 加1mM EGTA Tyrode液 下 で 高K+(30 mM)液 に よ っ て 海 綿 体 の 拘 縮 は 出 現 し な か っ た が, 図4 Phenylephrine(10-6M)及 び 高K+(30mM)誘 発 拘 縮 に 対 す るverapamilの 弛 緩 効 果. Verapamilの 投 与 は 累 積 投 与 法 で 行 わ れ た ・ 図5 Phenylephrine誘 発 拘 縮(10-6M)及 び 高K+(30 mM)誘 発 拘 縮 に 対 す るpapaverineの 効 果. Papaverineはphenylephrine及 び 高K+作 用15分 前 に 投 与 さ れ た. 図6 高K+(30mM)誘 発 拘 縮 に 対 す るverapamil (10-6M)(A)及 びpapaverine(5×10-6M)(B)に よ る弛 緩 反 応 に 対 す るCa++の 拮 抗 作 用 ・ A
Ca++添 加 で 拘 縮 は 発 現 し, こ の 拘 縮 はCa++:濃 度 依 存 性(Ca++2, 4mM)に 増 大 した(対 象)(図7A). Papaver-ine(3×10-5M)2分 処 置 に よ っ てCa++(2mM, 4mM) 添 加 に よ る こ の 拘 縮 の 大 き さ は 抑 制 され(図7B), よ り 高 濃 度 のpapaverine(10-4M)に よ ってCa++(2 mM, 4mM)に よ る拘 縮 発 現 は 完 全 に 消 失 し た. (図7 C). 図8は この 現 象 に お け る前 処 置papaverineの 濃 度 とCa++添 加 に よ る 発 現 拘 縮 の 抑 制 度 と の 関 係 を 示 した もの で あ る. Papaverine 10-5M, 3×10-5M, 10-4 MでCa++2mM, 4mMに よ る最 大 拘 縮 の 大 き さ は 対 象 に 比 べ そ れ ぞ れ30%, 20%, 1%に 減 少 し た. 3. 細 胞 内Ca++貯 蔵 部 か ら のCa++遊 離iに 対 す る papaverineの 効 果 あ ら か じ め 正 常Tyrode液(37℃)を 作 用 させ た 後, Ca++除 去 液 加1mM EGTA(20℃)に 変 え, そ の 条 件 下 でnorepinephrine(10-5M)を 投 与 す る と一 過 性 の 速 や か な 大 き な 収 縮(phasic収 縮)と そ れ に つ づ く小 さ な 持 続 的 収 縮(tonic収 縮)が 観 察 さ れ た. こ の 持 続 的 収 縮 成 分 はnorepinephrine除 去 で 完 全 に 弛 緩 した. こ の 状 態 で 引 き続 き2回 目 のnorepinephrine(10-5 M)投 与 に よ って もphasic収 縮 は お こ らず, tonic収 縮 の み 出 現 し た. 次 に37℃ で 正 常Tyrode液 を 灌 流 さ せ る こ とに よ り再 び 細 胞 内 にCa++を 負 荷 さ せ た(方 法 を 参 照)後Ca++除 去 液 加1;nM EGTA(20℃)下nore. pinephrine投 与 に よ っ てphasic収 縮 は 再 び 観 察 さ れ た(図9A). Ryanodine(3×10-6M)の30分 前 処 置 に
よ りCa++除 去 液 加1mM EGTA下 でnorepinephrine (10-5M)誘 発phasic収 縮 は 完 全 に 消 失 し た(図9B). Papaverine(3×10-5M)前 処 置 は こ のCa++除 去 液 加 1mM EGTA下norepinephrine誘 発phasic収 縮 の 大
き さ を 減 少 さ せ る も の の, よ り 高 濃 度 なpapaverine 図7 高K+(30mM)誘 発 拘 縮 発 現 に 対 す るpapaverineの 効 果. Ca++free液(Ca++
除 去 液)組 成 はCa++free+EGTA lmM(PcA=10). B, C Papaverineは2mM Ca++ 添 加2分 前 に 投 与 さ れ た.
A
B
C
図8 Papaverineの:濃 度 とCa++添 加 に よ る 高K+ (30mM)拘 縮 発 現 抑 制 度 の 関 係. Papaverineは Ca++添 加2分 前 に 投 与 さ れ た. そ れ ぞ れ のCa++濃 度 に よ る 最 大 拘 縮 を1. 0と し 最 大 反 応 に 対 す る 相 対 値 を 示 す. 横 軸 はlog scale. oCa++t2mM) ●Ca++(4mM) n=4 M土SD(104M)に よ っ て もphasic収 縮 を 完 全 に 消 失 し え な か っ た(図9C). な おCa++除 去 加1mM EGTAで caffeine(20mM)を 投 与 し て もphasic拘 縮 発 生 は み ら れ な か っ た(図 に 示 さ れ て い な い). 以 上 の 実 験 で, 圃 phenylephrine(10-6M)で もnorepinephrine(10-5M) と同 様 の 結 果 が 得 られ た. 4. Phenylephrine及 び 高K+誘 発 拘 縮 に 対 す るiso-proterenolの 効 果 と そ れ に 及 ぼ す 低 濃 度papaverine の 影 響 Phenylephrineお よ び 高K+(30n}M)誘 発 拘 縮 に 対 図9 Ca++free液(Ca++除 去 液)に お け るnorepinephrine(10-5M)誘 発phasic収
縮(A)と そ れ に 対 す るryanodine(B)とpapaverine(C)の 効 果. Ca++free液(Ca++ 除 去 液)組 成 はCa++free+EGTA lmM(PCa=10). 実 験 条 件 は20℃ た だ しCa++ 再 負 荷 に は37℃Tyrode液 を も っ て 行 っ た.
A
B
C
図10Phenylephrine(10-6M)(左)及 び 高K+(30mM)(右)誘 発 拘 縮 に 対 す proterenolの 弛 緩 効 果 とそ れ に 及 ぼ す 低 濃 度papaverine(10-6M)の 影 響. ○: コ ン ト ロ ー ル. lsoproterenol投 与 前 の 拘 縮 に 対 す る 弛 緩 の 割 合 を 示 す. ●: Papaver. ine投 与15分 後isoproterenol投 与 前 の 拘 縮 に 対 す る 弛 緩 の 割 合 を 示 す. 最 大 弛 緩 反 応 を1. 0と す る. 横 軸 はlog scale. o control ● +Papaverine (10-6M) n=4 M士SD *P<0.05 ○control ●+Papaverine (10→M) n=4 M+SD *P<0.05す るisoproterenolの 弛 緩 反 応 へ のpapaverineの 効 果 を 検 討 し た. Phenylephrine誘 発 拘 縮, 高K+誘 発 拘 縮 海 綿 体 は 共 にisoproterenol(10-8∼10-6M)に よ り 濃 度 依 存 性 に 弛 緩 し た. な お3×10-6M以 上 の 高:濃 度 のisoproterenolは 軽 度 の 収 縮 反 応 が 認 め ら れ た(図 に 示 し て い な い). そ こ で10-6Mま で のisoproterenol に よ る 弛 緩 反 応 を そ れ 自 体 で は ほ と ん ど 弛 緩 反 応 に 影 響 を 与 え な い 濃 度 のpapaverine(10-6M)存 在 下 の も の と 比 較 し た. Papaverineはphenylephrine誘 発 拘 縮 に 対 し て, 10.7∼10-6Mのisoproterenolの 弛 緩 反 応 を 有 意 に 増 強 さ せ, 高K+誘 発 拘 縮 で はisoproterenol に よ る10-6Mで 有 意 差 が 認 め ら れ た(図10). 5. Phenylephrine及 び 高K+誘 発 拘 縮 に 対 す る dibutyryl cyclic-AMPの 効 果 と そ れ に 及 ぼ す 低 濃 度 papaverineの 影 響 Phenylephrine及 び 高K+(30mM)誘 発 拘 縮 に 対 す るdibutyryl cyclic-AMPの 弛 緩 反 応 へ のpapaverine の 効 果 を 検 討 し た. Phenylephrine及 び 高K+誘 発 拘 縮 で もdibutyryl cyclic-AMP(10-5∼10-3M)に よ っ て 濃 度 依 存 性 弛 緩 反 応 が 認 め ら れ た. そ れ ぞ れdibutyryl cyclic・AMPに よ る 弛 緩 反 応 をpapaverine(10-6)存 在 下 の 効 果 と 比 較 し た. Phenylephrine及 び 高K+誘 発 拘 縮 に 対 し て 共 に, papaverineに よ りdibutyryl cyclic-AMPの 弛 緩 反 応 は 増 強 さ れ, dibutyryl cyclic-AMP
の3×10-4Mで 有 意 差 が 認 め られ た(図11). 考 察 一 般 的 に 血 管 平 滑 筋 で はphenylephrine誘 発 拘 縮 で は2相 性, す な わ ち 速 い 立 ち 上 が り で 大 き な 収 縮 (phasic相)と そ れ に 続 く持 続 的 な 収 縮(tonic相)が み られ, 高K+誘 発 拘 縮 で も同 様 に2相 性 が み られ る ・ 陰 茎 海 綿 体 で も 一 般 血 管 平 滑 筋 と 同 様 に, phenyle-phrine及 び 高K+で はphasic相 とtonic相 よ りな る拘 縮 が み ら れ た.
高K+は 膜 を 脱 分 極 さ せ て 細 胞 内Ca++流 入 に よ る Ca++貯 蔵 部 か ら のCa++遊 離(phasic相), 及 び持 続 的 細 胞 内Ca++流 入 に よ る 拘 縮(tonic相)を 惹 起 さ せ る21)22)とされ て い る. 今 回 の 実 験 に み ら れ る 様 に, 高 K+誘 発 拘 縮 海 綿 体 のpapaverineに よ る弛 緩 反 応 は 細 胞 外Ca++増 加 でpapaverine投 与 前 の 拘 縮 レ ベ ル に 回 復 した. Ca++チ ャ ネ ル 遮 断 剤 の 実 験 で も, verapamil やdiltiazemに よ る 高K+誘 発 拘 縮 筋 の 弛 緩 は 細 胞 外 Ca++増 加 でverapamil投 与 前 の 拘 縮 レベ ル に 回 復 し た. さ ら にCa++除 去 高K+加1mM EGTA液 で papaverineに よ りCa++添 加 に よ る 陰 茎 海 綿 体 の 拘 縮 発 現 は 著 明 に 抑 制 さ れ た. ラ ッ トの 回 腸9), 膀 胱 精 管10), 犬 の 脳 底 動 脈11)で はpapaverineに よ りCa++流 入 が 抑 制 さ れ た と報 告 さ れ て い る. これ らの こ と は 陰 茎 海 綿 体 に 電 位 依 存 性 のCa++流 入 機 構 が 存 在 し 図11Phenylephrine(10-6M)(左)及 び 高K+(30mM)(右)誘 発 拘 縮 に 対 す る
dibutyrylcyclic. AMPの 弛 緩 効 果 と そ れ に 及 ぼ す 低 濃 度papaverine(10-6M)の 影 響. ○: コ ン ト ロ ー ル. Dibutyryl cyclic. AMP投 与 前 の 拘 縮 に 対 す る 弛 緩 の 割 合 を 示 す. ●: Papaverine投 与15分 後dibutyryl cyclic. AMP投 与 前 の 拘 縮 に 対 す る 弛 緩 の 割 合 を 示 す. 最 大 弛 緩 反 応 を1. 0と す る. 横 軸 はlog scale. ○ control ●+Papaverhe (104M)よ n=4 M+SD *P<0.05 ○control ●+Papaverhe (10-M) n=4 MtSD *P<0.05
papaverineは こ れ を 抑 制 す る 作 用 を もつ も の と考 え られ る.
Papaverineは phenylephrine 誘 発 拘 縮 海 綿 体 の tonic相(受 容 体 刺 激 に よ る細 胞 内 へ のCa++流 入 機i:構
に 起 因 す る と さ れ て い る)を 濃 度 依 存 性 に 弛 緩 さ せ た. VerapamilやdiltiazemのCa++チ ャネ ル 遮 断 剤 は 高 K+に よ る 膜 電 位 依 存 性Ca++流 入 ぼ か りで な く, この 受 容 体 制 御Ca++流 入 を 抑 制 す る23)こと が 知 ら れ て い る. 一 般 的 にCa++チ ャネ ル 遮 断 剤 はnorepinephrine に よ る 拘 縮 よ りは 高K+に よ る拘 縮 を よ く お さ え る24) と さ れ て お り犬 陰 茎 海 綿 体 で も 同 様 の 結 果 が 得 ら れ た. そ して 今 回 の 陰 茎 海 綿 体 の実 験 で は10-6Mに よ る phenylephrineに よ る 拘 縮 と30mMのK+に よ っ て 得 ら れ る ほ ぼ 同 等 拘 縮 に 対 し てpapaverineの 弛 緩 反 応 のlC50に 有 意 の 差 が み ら れ な か っ た. こ の こ とは 陰 茎 海 綿 体 でpapaverineは 電 位 依 存 性Ca++チ ャ ネ ル と 受 容 体 制 御Ca++チ ャ ネ ル に 対 して 同 等 の 抑 制 作 用 を も っ て い る も の と考 え られ る. 血 管 系 で はnorepinephrineに よ る 収 縮(phasic収 縮)は 細 胞 内Ca++貯 蔵 部 位 か ら のCa++遊 離 に よ っ て もお こ る21)とされ て い る. これ は ア ゴ ニ ス トに よ る収 縮 がCa++除 去 液 中 で も発 生 す る か らで あ る. Ca++貯 蔵 部 位 と して 筋 小 胞 体, 形 質 膜 の 内 表 面 が 考 え られ て い る25). 本 研 究 に お い て は 海 綿 体 で は, 1mM EGTA加 Ca++除 去 液 下 でnorepinephrineに よ るphasic収 縮 は, 細 胞 内Ca++貯 蔵 部 位 か らCa++遊 離iを抑 制 す る作 用 を も つryanodine21)で 消 失 した. こ のphasic収 縮 は papaverineで 抑 制 さ れ る も の の 完 全 に 消 失 し な か っ た. Papaverineは ウ サ ギ 耳 介 動 脈, 門 脈 に お い てCa++ 貯 蔵 部 か ら のCa++遊 離 し枯 渇 さ せ た との 報 告 が あ る が26), 海 綿 体 に お い て はpapaverineは 細 胞 内Ca++貯 蔵 部 か ら のCa++遊 離 を 抑 制 す る け れ で も充 分 で な い こ と を示 唆 して い る.
Ca++除 去 加1mM EGTA液 下 で2回 目のnorepine-phrine投 与 で み ら れ たtonic収 縮 はryanodine存 在 下 で も観 察 さ れ た(図9). こ のtonic収 縮 は 膜 直 下 の Ca++貯 蔵 部 位 に 関 与 し て い る こ と も考 え られ る が 詳 細 は 不 明 で あ る.
Caffeineは 細 胞 内 のCa++貯 蔵 部 か らCa++の 遊 離 を 促 進 す る作 用 を もつ27)こ と が 知 ら れ て い る. 海 綿 体 で は イ ヌ 脳 底 動 脈 に み ら れ る 様 なcaffeineに よ る phasic収 縮11)が観 察 さ れ な か った. こ の こ と は 犬 陰 茎 海 綿 体 に はCa++貯 蔵 部 か ら のcaffeine感 受 性 の Ca++遊 離 機 構 が 存 在 し な い た め か, あ る い はcaffeine のphosphodiesterase活 性 抑 制 効 果 に よ る 細 胞 内 cyclic. AMPの 増 加 の た め と も 考 え ら れ る が 詳 細 は 不 明 で あ る. Papaverineはphosphodiesteraseを 活 性 を 抑 制 す る13)14)こと でcyclic-AMP含 量 を 増 加 させ る15)16)作用 を 持 つ と も考 え られ て い る. Adenylate cyclaseを 活 性 化 してcyclic-AMPを 増 加 さ せ るisoproterenolに よ っ て 拘 縮 海 綿 体 は 濃 度 依 存 性 に弛 緩 した. また 細 胞 膜 を通 過 し や す いdibytyryl cyclic-AMPに よ っ て も 濃 度 依 存 性 に 弛 緩 した. さ ら に 低 濃 度 のpapaverine の 前 処 置 で こ れ ら の 濃 度 依 存 性 の 弛 緩 反 応 は増 強 され た. Papaverine前 処 置 下 で のcyc1ic. AMP含 量 の 増 加 を 測 定 し て い な い た め 明 確 な こ と は い え な い が, papaverineに よ る 弛 緩 反 応 の 増 強 を 見 る 限 り papaverineは 細 胞 内cyclic-AMPを 増 加 さ せ て い る 可 能 性 が 示 唆 さ れ る. 結 語 成 犬 摘 出 陰 茎 海 綿 体 に お け るpapaverineの 作 用 機 序 と し て, 1)電 位 依 存 性Ca++チ ャネ ル に 基 づ く細 胞 内Ca++ 流 入 阻 止 作 用 2)受 容 体 制 御Ca++チ ャ ネ ル に 基 づ く 細 胞 内Ca++ 流 入 阻 止 作 用 3)細 胞 内Ca++貯 蔵 部 か らのCa++遊 離 減 弱 作 用 4)細 胞 内cyclic-AMPレ ベ ル の 増 加 作 用 が 考 え られ た. 稿 を終 える に あた り, 御 指 導, 御 校 閲 を賜 りま した福 岡大 学 医学 部 第一 生理 学 教 室 今永 一 成 教 授 に深 く感 謝 の意 を 表 します. また研 究 の 機 会 を与 えて 下 さい ま した 同泌 尿 器 科 学 教 室 坂 本公 孝 教 授 に 深謝 致 し ます. 御 助 言 を賜 りま した 三 信 会 原 病院 武 田 寛博 士, 福 岡 大学 医 学 部 第 一 生 理 学 坂 本康 二 助教 授, 及 び 福 岡大 学 第 一 生理 学 教 室 の 皆 様 に 感 謝 致 します. なお 本 論文 の一 部 は 第2回 日本 イ ン ポ テ ン ス学 会 お よび 第80回 日本泌 尿 器 科 学会 総 会 に て 発表 した. 文 献
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