網膜

網膜内^{ド ー パ ミ ン}作働性神経細胞機能^に関す ^る研 究

金 沢 大 学 医 学 部 眼 科 学 講 座 (^主任^: 河 崎^一 夫 教 授)

加 藤 要

脊 椎 動 物 網 膜 内^における ド^{ー パ}ミン作 働 性 神 経 細 胞^の磯 能を検 討 する 目的で, ド^{ー パ}ミ ンの カ^エルお よ び ウ^サギの網 膜 電 図にお よ ぼす 影 響を調^べた. まずカ^エル摘 出 限 杯^{を ドー パ ミン}濯 流 液 (¹,1 0,1 0恥^{M お よ び 1m M}) ^で濯 流し, 経 時 的^に網 膜 電 図を記 録し た^. 1,1 0,1 0 0_pM お よ び 1m M ド^{ー パ ミン}濯 流^によ り暗 順 応 下^{の b} 波 後 半部お よ び赤 色背 景 光 下^の2 峰^に分かれ たb 彼^の後陣 (お そ らく 暗 所 視 系^b 披,bs波) ^が減 弱した. 律 動 様 小波, d 波^{お よ び オフ}小波^{ほ 1 0 〜1 0}恥^{M ドー パ ミンで}増 大 した が,1 m M ド^ー パ ミンでは濯 流 早 期^{に 一} 過 性^に増 大し た後に次 第^に減 弱した^.1恥M ド^{ー パ ミン}によ るb波^の減 弱と律 動 様 小 波^の増 大は弱 刺 激 光で明 らかであっ た^. ド^{ー パ} ミ ンは網 膜 電 図^の暗 所 視 系 成 分である bs波を減 弱^{さ せ}, 明所 視系 成 分^と考え ら れ る律 動 様 小 波, d 波^{お よ び オフ}小波を増 大^{さ せ る}作 用を有 す^ること が判明 し た^. 次^に ド^{ー パ ミン}お よ び その Dl 受 容 体お よ び D2 受 容 体^の捨 抗 剤である^{ハ ロペ} リ ド^ー ル の硝 子 体 内 注入 が ウ^サギ網 膜 電 図^にお よ ぼす 影 響を調^べた. 薬 液^の硝 子 体 内 注 入前^{お よ び}注^{入 9 0}分 後^に暗 順 応 下^に網膜 電 図^を記 録^{し た. ドー パ ミ ン}(⁵仙^{M :}硝 子 体 内 推 定 濃 度) ^は弱 刺激 光^{に よ る b≦}波を減 弱さ せ, そ^の頂 点 薄 暗^を短 縮さ せ た が, 反 復 強 刺 激 光^によ る律 動 様 小 波を増 大さ せ た^{. ノ､ ロ ペ}リ ド ^ー ル(2 0〃M) ほ強 刺 激 光 照 射に よ る b 波を減 弱^{さ せ}, 律 動 様 小 波 も減 弱^{さ せ た,} あら か じ め^{ハ ロ ペ}リ ド^{ー ル} (^{2 0}/^上M) 注入^によ って減 弱さ せ られ ていた律 動 様 小 鼓ほ^{ハ ロ ペ}リ ド^{ー ル}注入 9 0分 後にド^{ー パ ミン}(5恥^M) を追 加 注入する^こと に よって 回復し た^. 以上の結 果よ り ド^{ー パ ミ}

ンほ両 生 煩お よ び哺 乳 類^の網 膜^において暗所 視 系 機 能を抑 制し, ひ^いて は杵 体 系か ら錐 体 系^への抑 制 作用 (杵 体^一 錐 体 抑 制 作 用) を解 除 する^こと に よって 明所 視 系機 能を促 進 する可能 性^が指 摘さ れ た^. こ の可能 性を検 討 する目 的で, 暗 順応^の後^に明 順 応することによ り網 膜 電 囲^の明所 視 系成 分^である 3 0 Hz フ リ ッカ ^ー 網 膜電 図が漸増^する現 象 ( 漸 増 現 象)^{にお よ ぼ}す^{ドー パミン}

の影 響^{を ウサギ で}検 討^した. 薬 液^の硝 子 体 内注入前^{お よ び}注入後^{に4 5}分間^の暗 順 応を お^いた後で 3 0 H^{z フ}リッカ ^ー 網 膜 電 図を 暗順 応 下^に各1 5分 間記 録し た^. 角 膜 面5 0 1u x の刺 激 光^によ る 3 0 Hz フ リッ カ ^ー網 膜 電 図 振 幅は刺 激 開 始1 0秒 後^で対 照他 眼^に比

べ ド^{ー パ ミ}ン(⁵恥^M) 注^入眼で はすで に増 大^{し て お り},漸 増 現 象^の程 度( 刺 激 開 始^{1 0}秒 後^の網 膜 電 図 振 幅^に対 す^る刺 激 開 始1 5分 後^の網 膜 電 図振 幅^の比) ^は減 弱した^. な お角膜 面5 1u x お よ び 3 0 0 1u x の刺激 光^では, 薬 液 注入前^において明ら か な漸 増 現 象 が み られな かった. 漸 増 現 象ほ暗 順 応 下で暗所 視 系^{か ら}明所 視 系に対し作 用^{して いた}抑 制^を明 順 応 あ^{るいほ そ れに}準ず^る頻回 反 復 光刺 激が解 除 する^こと^によ り生 ずる と考え られる^ので, ド^{ー パ ミン}が暗所 視 系^{か ら}明所 視 系^{へ の}抑 制^の解 除^に関 与 する と 推 論された^. ス ル ビ リ ド( 選 択 的D2受 容 体 括 抗 剤) (5恥M) は ド^{ー パ} ミン と同 様^に光 刺 激 開 始直 後^{の 3 0 Hz フ リッ カー} 網 膜 電 園

の振 幅を増 大^{さ せ}漸増 現象^の程 度を抑 制^{し た. ハ ロ ペ リ ド ー ル} (^{2 0 お よ び 5}恥^M) は漸 増 現 象^の程 度を軽 度^に抑 制し た^. S C H^‑2 3 3 9 0( 選 択 的 Dl 受 容 体 括 抗 剤) (2 0pM) お よ びフ ル フエ ナジン (Dl 受 容 体 抵 抗 剤) (5 0F^̀M) は光 刺 激 開 始直 後^の3 0 Hz フ

リッ カ ^ー網 膜 電 図^の振 幅を減少^{さ せ}漸 増 現 象^の程 度^を増 強^{し た.} 哺 乳 類^{の 3 0 Hz フリ}ッ カ ^ー網 膜 電 図^におけ^る漸 増 現 象^の発現

にほ ド ^{ー パ ミン}作 働 性 神 経 細胞が関与し, さ らに D2 受 容 体よ りもDl 受容 体を介 する機 構が 主^に関 与 すること が判明 し た^. 以 上 よ り, 網 膜 内^の神 経 伝 達 物 質^{の 一 つで}あ^{る ドー パ ミ ンが}網 膜 全 体^の電 気 的活 動^であ^る網 膜 電 図^を大 き く 変 化^{さ せ ること が}明

ら か と な り, ド^{ーパ ミン}ほ適 切な濃度^{におい て} 明所 視 系 賦 清 作用 お よ び暗 所視 系 抑 制 作用 を有 する と推 論さ れ る^.

Key ^{w o r}ds dop^{a m}in e, bullfrog, ele ctr or etin og^{r am} (^{E R G}),flicker E R G , rab bit

H ag ge ndal と M almfo r s^l)によって哺 乳 類^{に お け る}網膜 内^ドー

パ ミン作 働 性 神 経 細 胞^の存 在が 示 さ れて以来, 網 膜 内^の ド^{ー パ} ミン作働 性 神 経 細 胞に関し て形 態 学 的, 生 化学 的お よ び薬 理 学 的 研 究結 果が相 次^いで報 告され^{2 ト 4 )}, ド ^{ー パ ミン}が網 膜^{レベ ル} で神 経伝 達 物 質 あるいほ神 経 調 節 物 質 (n e u r o^,m Odulato r) と し て機 能す^{ること が}認め られ^{る よ}う^にな った^5】.

ド^{ー パ} ミ ンほ脊椎動 物^の網 膜^においてモ ノ ア ミン系 神 経 伝 達

物 質^の中^{で ほ}最 も 高 濃 度^に存在^し, 主 と して ア^マ クリン細胞お よ び網 状層 間細 胞^に含 有さ れてお り^{6), こ}れ ら^の細 胞か ら遊 離 さ れ た ド^ー パ ミンは網膜 内^の多く^の細 胞 群^に作 用し, 視 細胞^l 網 膜 色 素上皮 細 胞^冊), 水 平 細胞^{1 0)}な ど^に対^{し て}明順 応^に類 似^し た効 果を発 現 する と報 告さ れ て^いる^. ま た早 期よ り律 動 様小 波 が しばしば 減 弱 す^る糖 尿 病^{におい てドー パミン}合 成 酵 素^である チ ^ロジン水 酸 化 酵 素^の活性が低 下 すること^{1 1 )}が 明 ら か^にさ れ て

平 成⁷ 年⁵ 月^{1 6 日}受付, 平 成⁷ 年⁷ 月^{5 日}受 理

A b br e viatio n s : D A, dop^{a m}in e ; E R G, electr or etin og^{ra m} ; G A B A , T^{‑a m}in obut yric a占id ; H A L, halop^{e r}id^ol;

N M P T P, N ^‑m et yl ヰ_phe nyト1, 2,3, 6^qtetrah_ydr o xy piridin e; bs 波, 暗所視系b 波; b_, 波, 明所 視系^b 波

網 膜 内^{ドー パ ミン}作働 性 神 経 細胞 故 能

いる^. し か し網 膜 内^{のドー パ ミン}作 働 性 神 経 細 胞が担う機 能 的 役割^{について はいま だに不}明な点が多^い.

筆 者^は脊椎 動 物^の中^で網 膜 内^{の ドー パ ミン}量が多^いと さ れ る カ^エル^{1 2〉}の限杯を用^い, ド^{ー パ} ミン湾 流に よって生 ずる網 膜 電 図変 化^を調^べ, 網 膜 内のド^ー パ ミン作 働 性 神 経細 胞^の機 能^{に つ}

いて検 討し た^. さ ら^に哺 乳 類網 膜で の ド^{ー パ} ミンの暗 所 祝お よ び明 所 視機 能^における役 割を調^べる^こと を 目的^{と して}, ド^ー パ ミンの硝 子体 内注入 が全 身 麻 酔下^ウサギ^の網 膜 電 図にお よぼ す 影響を検 討し た^. 次^に強 力な ド^{ー パ} ミ ン抵 抗 剤と し^て知ら れ る

ノ､ ロペ リ ド^{ー ル}(^Dl 受容 体^{お よ び D}2受 容 体^の括 抗 剤) ^の硝子体 内注入 が全身 麻 酔 下ウ^サギの網 膜 電 園^{にお よ ぼ}す 影響を検 討し た. ま た^{ハ ロ ペ}リ ド^ー ル のド^{ー パミ} ン作 働 系 神 経回路 網^に対 す る括 抗作 用を検 討 す^る目 的^で, あら か じ め^{ハ ロ ペ}リド^{ー ル}を硝 子体 内 注入 し た限^における ド^ー パ ミ ンの硝 子 体 内 注入の網 膜 電 図^への影 響^を調^べた. 同 様^の目的^で, ド ^ー パ ミンと^{ハ ロ ペ}リ ド^ー ル の同 時硝 子 体 内注^{入 が}網 膜 電 因^にお よ ぼす 影響 も 検 討し た.

一 方, 明所 祝 系 網 膜 電 図 振 幅が暗 順 応 状 態^{で は}小さいが明 順 応開 始 後^に経 時的に増 大 する現象^{‑ 3 ト 1 5)}や^フリッ カ ^ー網 膜 電 図 振 幅^{がフリッ カ ー}刺 激 開 始 直 後^には小^さいが^フ リッ カ ^ー刺 激 開 始 後^に経 時 的^に増 大 する現 象 (漸 増 現 象) が知られ^てお り^{1 8)}, そ^の 臨床 応 用^に関する報 告^{1 6 )}もある, 本研 究^{で は}全 身 麻 酔 下^ウサギ で明 所 視 糸応 答と さ れ る 3 0 Hz フ リッカ ^ー 網 膜 電 図^における漸 増現 象^にお よぼす^{ドー パ ミンの}影 響を調^べた.

網 膜 内^{のドー パ ミン}作 働 性 神 経 細 胞^{ほア マ クリン}細 胞^{の 一} 種, ま た硬骨 魚目 な ど ^一部^の動物で は網 状 層 間 細 胞^{の 一}種^であ

る と考え られて いる^{1 7 ト 勒}. 魚 類 網 膜^{におい て}水 平 細 胞^{は 一} 定 層

内で ギャ ッ プ結 合によ り相互に電 気 的^に結 合して いる^{1 0 ).} 外 国 性お よ び内 因性ド^{ー パ} ミンほ Dl受 容 休を介し て水 平 細 胞 間 連 結^を減 弱^{さ せ るこ}と^で水 平 細胞^の光 応 答S 電 位^の側方 波 及を抑 制し(受 容 野を狭め^川)), ル シフ _ァ黄 色 素^の水 平細 胞 間 拡 散を阻 止する^{1 0)}こと が知^{られて いる. 一} 方,De a r ry ら^{7 卜 9 )}は ド^ー パミン

が D2受 容 体を介して非^シナプ^ス性^に網 膜 色 素上皮 細 胞 内^の色 素顆 粒^の離 散, 杵 体お よ び錐 体細 胞^の内節^{ミ オイ ドの}伸 展^{お よ} び短 縮を惹 起し, 明 順 応と同 様^の網 膜 運 動 性^{ム ー} ブ^{メ ン} ト

(r etin o m oto r m ove m e nt) を発 現さ^せ る と報 告し た. 筆 者は 3 0 Hz フ リッカ ^ー 網 膜 電図^肥お け る漸 増 現 象^の発 現^に際し ても そ^のよ う な ド^{ー パミン}受 容 体を介した作用 が関 係 するの でほ な いか と考え∴選択 的Dl受 容 体 括抗 剤^である S C 廿 2 3 3 9 0,D.受 容 体括 抗 剤である^{フ ル フ} エ ナジ^ン, Dl お よ び D2 受 容体 抵 抗 剤^で ある^{ハ ーコペ}リ ド^ー ル お よ び選 択 的D2 受 容 体括 抗 剤であるス ル ビリ ドの硝 子体 内注入^の漸 増 現象^{にお よ ぼ}す 影 響を ウ^サギ で検 討し, 網膜 電 図 明所 視 系 応 答^に対 する DI受 容 体お よ び D2受 容 体を介 する機 構^の関 与^について考 察^した.

対 象^{お よ}び 方 法

Ⅰ. 実験Ⅰ^: ド^ーパ ミン湾 流による カエ ル摘 出 眼杯^の網 膜 電 図の変 化

カ^エ ル(^{Ra n a c ate sbeia n a}, 9匹) ^{を 3 0}分 以^上暗 順応^した後^に 暗赤 色 光 下^で眼球を摘 出し た^. 摘 出限 球を赤 道 部で切 半し, 後 極側^の限杯( 網 膜, 脈 絡 膜^{お よ び}強 膜^{か ら}なる) ^を使用^した. 浸 墳液 用 容 器 (^{Us sin}g t y p^{e c}ha mbe r) は ^二つ の相 対 する プラ ス チック製 容器 ( 内径; 5^.0×5^.0 ×5^.Oc m) か ら な り, 各 容 器の相 対する面^{にカエ ル の}強 膜 曲率半径^に合 致 す^る半 球 状^カッ プ を と

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りつけ, その中央^に径^{1 0m} m の孔をあけ, こ の孔を塞 ぐよう^に

カ^エ ル限 杯を 両容 器 間^に国 定し た( 図1). 各 容器に浸 潰 液^を 2 0mI/^分で絶^えず 凄 流^し, 1 00 % 酸 素^ガスを 0^.5 ゼ/^分で通 気し た･ 浸 潰 液^の容器内容 構ほ自 動吸 引 装 置(卓上 C 塾 吸 引 器; 大 祐 医科工業, 東 京) ^によ り約1 0 0ml に維 持^{さ れ た.} 通 気 中^の浸 漬 液の pH ほ 8.1であった^. 対 照液^の組 成(m M 単 位) は 94^.O NaC l,2･O K C l,1^.O M gC 12,1^.8 CaC l2,1 5^.O NaH C O,,1 0^.0 グ^ル

コ ^ー ス である. 塩 酸^{ドー パ ミン}( 和 光 純 薬^工業, 大 阪) を対 照 液 に溶解^して1i^LM ,1 0F^LM ,1 0 0pM,lm M の4段 階^の濃 度^の ド^{ー パ} ミン液を作成し た^. 酸 化 防 止^の目 的で1 0恥^M 以 下^の濃 度^の ド ^{ー パ ミ}ン液^{に は 0.1m M の}, 1r nM の ド ^{ー パ ミン}液^には 1m M の濃 度^{に アス コル ビン}酸 ( 和 光 純 薬工業) を添 加した. 安 定 化 電源 W X‑^{1 0 0 0}(^三双製 作 所, 東 京) ^によ って駆 動された 5 0 0 W キセ ノンア ^ー ク灯Xe n o n Ar c4 5(^三双製作 所) から 得ら れ る連続 光を電 気 刺激 装 置E P^‑6 01J (日本 光電, 東 京) ^{お よ び}電 磁 式^シャ ^ッ タ^ー で断続^して得ら れ た白 色 矩 形 波 光を刺 激 光^と し, 直径⁴m m の硝子線 維東を介 して暗 黒 下ま た は赤 色 光 順 応 下で網膜 全 面を照 射^{し た.} 網 膜 電 図^のオン応 答^のみでなく^オフ 応 答 も 観察 する 目的^で刺 激 光の持 続 時 間を2^.0秒と し た^{. 一} 部

の実験を除^{い て}1 分 毎^に光 刺激を行った.

限杯^{を は さ む}各 容器内^に置か れ た ^一対^の鍍 ^･ 塩 化銀 電 極 ^{N S}

t ァp^e(日本光 電) よ り網 膜電 国を導 出し た^. 導 出された電 位を直 流 増 幅器R D U^‑5(日本光 電, 高域 減 衰^{4 0 0 Hz で q3 d B}) ^{お よ び} 時 定 数^{2.0×1 0 2} 秒^の交 流増 幅 器 A B‑6 2 2 M ( 日本 光 電, 高 域 減 衰3^.0 ^×1 0³Hz で ^‑3d b) ^によ り増 幅L, F M デ ^{ー タ レコ ー} ダ ^ー N F R‑^{3 51 5}(^{S O N Y} , 東 京, dc ^〜2.5×1 0³Hz) ^に保 存^{し た.} 本 報で 示す 網膜 電 図波 形ほ加算 平 均装 置 ^{A T A C‑25 0}(日本 光 電) ^で加 算 平 均化 処理 を行っ た後^に X‑^{Y プロ ッ ター W X}‑^{4 4 01} ( 渡辺 測 器, 東 京) ^にて描 画さ れ た波形^である^. 本 報^の網 膜電 図 波 形^の

F ig^.1. Re c o rding c o nf_{i g}u r atio n fo r the in‑^{vitr o ele ctr o r et i}‑

n ogr a m (^{E R G})^{in the e x cis ed e}y^e‑^{C u}P Ofth^e bullfr og^. T he PO Ste rio r po rtio n of the he mis e cted ey^eba11 w a s m o u nted betw e e n tw o cha mbe r s of a n Us singL^{t y pe. T he c o ntr oL}

pe rfu s ate a nd te st p^{e r}fu s ate s w e r e c o ntin u o u sly o xy g^{e n a‑} ted with l O O % 02 a nd m aintain ed at pH 8.1. T he E R Gs

W e r e le ad off thr o ugh a pa lr Of Ag‑^AgC l ele ctr ode s in e a ch cha mbe r^. W hite li_ght stim uli of 2^‑S e C du r atio n with inte n slt y V a ryl ngfr o m l O ⁴ to l O lu x w e r egiv e n e v e ry ^{o n e}

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i n ute^. Prio r to a n ap plic atio n of a te st pe rfu s ate, Stab le

E R Gs w e r e c o nfir m ed fo r at le a s上 2 0 min ute s in the C O nt_{r O}l _{pe r}fu s ate^. T he E R Gs w e r e r e c o rded e v e ry o n e

mi_{n u}tef_{o r}2 0 min ute sin the te st pe rfu sio n^.