ウシガエル交感神経節のニコチン性シナプス伝達に対するアラキドン酸の抑制作用

神戸市看 護大学 紀要

　Vol

．

2

，

pp

．

51

−

57

，

1998

ウ

シ

ガ

エ

ル

_交

感

神経 節

の

ニ

コ

チ

ン

_性

シ

ナ

プ

ス

_{伝 達}

に

対

　　　　　　　　

す

る

ア ラ

キ ド

ン

_酸

の

_{抑制 作 用}

簑

田

舜

一

，

渡 邉定 博

神 戸 市 看護大

学

，

基

礎

医

学

系

Inhibition

　

of

　

Nicotinic

　

Synaptic

　

Transmission

　

by

　

Arachidonic

　

Acid

　

in

　

Bullfrog

　　　　　　　

Sympathetic

　

Ganglion

　

Cells

，

Shoichi

　

M

_【

NOTA

　

and

　

Sadahiro

　

WATANABE

Division

　of　

Basic

　

Medical

　

Science

，

　

Kobe

　

City

　

College

　Qf　

Nursing

　 　 　

Abstract

　The

　gffects　of　arachidonic 　acid （

AA

）on　

the

　nicotinic 　responses 　mediated 　

through

　

the

　activation 　of　nicotinic receptor

−

channel 　complex 　were 　examined 　

in

　

bullfrQg

　sympathetic 　neurQns

，

　

AA

（

20

μ

M

）

reversibly 　reduced 　

the

amplitude 　of　

the

　

fast

　excitatory 　

postsynaptiG

　

potentials

　and 　underlyirlg 　currents 　evoked 　

by

　

preganglionic

　nerve stinlulation 　

in

　a　

Ca2

＋

−

deficient

　solution

．

　

AA

　reduced 　

the

　acetylcholine

（

ACh

）

−

induced

　n 三cotinic 　currents

（

nlAch

）

evoked 　

by

　

brief

　applications 　of　

ACh

　

to

　

the

　ceUs 　

．

The

　

dose

−

response 　curve 　showed 　

the

　reduction 　of　maximum response 　of　nLxch　without 　causing 　an 　appreciable 　change 　

in

　

the

　apparent 　

dissQciation

　constant

．

　

IndQmethacin

and 　nordihydoroguaiaretic 　acid

，

　

blockers

　of　cyclooxygenase 　and 　

lipoxygenase

　

pathways

　respectively

，

　

did

　not

prevent

　

the

　

action

　

of

　

AA ．

　

These

　results 　

suggest

　

that

　

AA

　

directly

　

acts

　on　

the

　allosteric 　site　of　

the

　nicotinic receptor

−

channel 　complex 　and 　

inhibits

　

the

　

ion

　

permeation

　

through

　

the

　nicotinic 　receptor

−

chanllels

．

Key

　words ；

Arachidonic

　acid

（

ア ラキ ドン

_{酸 ）}

，



Nicotinic

receptor

（

ニ コ チン

受容 体）

，

　　　 　　　

ナプス

伝

達 ）

，

Sympathetic

　

_ganglion

　cell （交 感 神

経 節細胞

）

Synaptic

　

transmission

（

シ

は じめ に

　

ア ラキ ドン

酸

は

細胞膜

や

小胞 体膜

に

存在

す

る

不

飽

和

脂 肪 酸

で

，

動

物 体 内

で は

合 成

さ れ ないため

_{食 物}

か ら

摂

取

さ れる

必 須 脂 肪 酸

で

あ

る。 ア ラキ ドン

酸

がボス ホ リ パ

ー

ゼ

A

、の

活性 化

に よ

り

細胞 膜

か ら

遊

離

す

る

と

，

シ クロ _{オ キ} シゲナ

ー

ゼ や リ ポ キシゲナ

ー

ゼ

な

どの

_{酵 素}

の

作

用

を

受

け てア ラ キ ドン

酸

カス ケ

ー

ド

と呼 ば れ

る

代

謝

過 程

が

進 行 す る

。 その

結

果

，

種

々のプロ ス

タ

グラン ジ ン

類

やロ イ コ トリエ ン

_類

が

_{産 生}

さ れL2 ＞

_，

生 体

に

発 熱

や

炎症

な ど

様

々 な

現象

を

誘 起

す

る。 ま たア ラ キ ドン

酸

は

膵 臓

の

細 胞 内

か ら カル シ ウ ム イ オ ンを

遊 離

さ せ た りS）

_，

大 脳

の

海 馬

に

お

い て

学 習

や

記 憶

に

関 係 した

シナ プス

伝達

の

長 期促 進現象

に

深 く

関与

す

る

可能 性

が あ る と

示 唆 され

て い

る％

さ ら

に

中 枢

培

養 細 胞

の

細 胞 膜

に

あ

る ナ トリ ウム チ ャネルや

平滑筋細胞

の カ ル シウムチャ

ネ

ル ま た

中枢

の

抑制 性伝

達

物質

で

あ

る ガンマ ア ミ ノ

酪

酸

によ

り活 性 化 さ

れ

る塩 素

イオ ン チ ャネル の

透 過 性 を

抑 制

す

る5

・

E

・

％

一

方

，

心

筋

細

胞

に

あ

るカ リウ ム チ ャ ネル や

中枢神経 細

胞

の

_{興奮 性物質}

で あ る

N −

methy1

−D −

aspartate

（

NMDA

）

に よ

り

活

性 化

さ れ

る

NMDA

チャ ネル

を流 れ

る

電 流

を

促 進 す

るS

・

　

9 ）

_。

_{副 交 感 神 経 節 細 胞}

で はア セチル コ

_リ

ン によ

り

生

じ るニ コ チン

受 容体

を

介

し

たシナ プス

電

位

が

ア ラ

キ

ドン

酸

に

よ る

修飾

を 受 け

て

抑 制

さ れ る1°）

。

このよ う にア ラ キ ドン

酸

の

多 様

な

作

用 が

様

々 な

標 本 を 用

いて

明 ら

かに

さ れ

て

き た

が

，

交 感 神

経 節細胞

での ア ラキ ドン

酸

の

_作

_用

につ いて は ま

だ

よ

く

分

かっ て いない。

　 本 研 究

の

目的

は

，

ウシガエ ル の

交 感 神 経 節 細 胞

に

存

在 す

るコ リン

_{作動 性}

シナ

プ

ス

_伝達

_，

と く

にニ コ チン

_受

52

　

神

戸

市

看 護 大 学 紀 要

　Vol

．

2 ，

1998

容 体

ll）

を

介

し

たシナ プス

伝

達

に

対

す

るア ラ キ ドン

酸

の

作

用

を

明

ら か に

す

ること に

あ る

。

方 　 　法

　

ウシガエ ル

（

Rana

　

catesbeiana

）

の

交 感 神 経 鎖

を

速

や かに

取 り

出

し

，

9

番

ない

し

10

番 目

の

神 経 節 を 標

本 台

に

固 定 し

た

_{後結 合組織}

を 先

端

が

尖

っ たピンセ ッ トで

取

り

除

き

細胞 表面

を き れい に

す

る

。

これに より トリプ シ ン

_や

コ _ラ

_{ゲ ネ}

ー

ス

な ど

の

_酵素

処 理 を

施

さ な く

て

も

単

一

の

交 感 神 経 節 細 胞

に

微

小

ガラ ス

電

極

を

刺

入 す ること が

可能

と

な

る

。

細 胞内外

の

電位 差

や

細

胞 膜 を 流 れ

る

電

流

を

測

定 す

る た めの

_微少

ガ ラス

_{電 極}

に は

3MKC1

を

満

た し

，

その

_{抵 抗}

が

30〜60M

Ω を

示 す 電 極

を

使 用 し

た_。

　

細

胞

に

生 じる電 位 変 化 を 電 流

変化

と し

て

検 出

す

る た め に，

単 電極 膜電 位 固 定

用

増 幅

器

（

日

本光

電

，

CEZ

−

3100

）

を

使 用

して

膜 電 位 固 定 を 行

っ た

。

実 験

で

得

ら れ

る

膜電位

や

膜電流

の

変化

はペ ン レコ

ー

_ダ

（

_日

本 光 電

，

RJG −4024

）

や

FM

テ

ー

プ

（

ソ ニ

ー，

　

NFR3515W

_）

_に

_連

続 記 録

し

実 験 後

に

解 析 を 行

っ た

。

　 実験

に

使

用

し た

溶液

の

組成

と

濃度

（

mM

）は次

の

通 り

で あ る。 リン

ゲ

ル

液

は

115．

5NaCl ，2KCI

，

1

．

8

　

CaC12

お よ

び

2．

4NaHCOs

を含 み

，

　

_pH

は

7．

4

で

あ

る。 シ ナ プ ス

_電位

やシナ プス

_{電 流}

を

記録 す

る と

き

には

，

標 本 を

リ ンゲル

_液

の

代

わ

り

に

低

カ ル シ ウム

_溶液

_で

_潅流

_{し た} 。 こ の

_低

カル シ ウム

溶 液

は

無

カル シ ウム

溶

_{液 と}

_リン

ゲ

ル

液

を

混 合 し

て

作 成 した

。

無

カル シウム

溶 液

は ワンゲル

液

か

ら

CaCl

、

を 除 去

し

，

その

代

わ りに

12mM

　

MgC1

，を

加

え

NaCl

で

浸

透

圧

を

調 整 し

て

作 成 し た

。

交 感

神 経節

細 胞

に

は

ニ コ チ ン

受

容 体

の

_他

にム ス カ リン

受容 体

が

存

在

しアセチル コ リンを

与

え る とこ の

受 容 体

を

介

した ム スカ

リ

ン

応 答

が

生

じる

la　ts） 。 こ の

た

めム ス カ リン

応

答

が

実 験

の

妨 げ

と な る

と き

にはムス カ リン

_{受 容体}

の

_阻

_害

薬

であ るア トロ _ピン

_（

0．

1

_μ

M

_）

を

加

え た

。

　

ア セチル コ

_リ

ン

を 電 気 泳 動

に

よ

っ て

標

的

細胞

に

投与

す る た

め に

用

い る アセチル コ 1J_ン

_電極

_{に は}

2M

_{のア セ} チ ル コ リンが

詰

め ら れて い る。

実 験

に は

35

〜

50M

Ω の

電

気抵 抗

を

持

っ

_{電 極}

_を

_用

い

た

。 この

電 極

を

標 的細 胞

か

ら

50

μm の

範 囲 内

に あ る よ う に

置

き

，

電

極

の

先

端

か ら アセ チル コ

_リ

ンが

漏

れ

出

ない よ

う

に

10〜

20nA

の

負

の

電 流 を 持続 し

て

与 え た

。 ア セチル コ リンは

500

ミ1丿

秒 間

の

正 電 流

を

与

え ること に よ

り

投与

した。

速

い

興 奮 性

シ ナ

プス

篌電 位 （

fast

　excitatory 　

_pQstsynaptic

　

_potential

，

fast

　

EPSP

）や

その

_{膜 電位 固定}

に よ

り

得

ら れ る

興 奮性

後

シ ナ プ ス

_{電 流}

_（

fast

　 excitatory 　

_postsynaptic

current

’

_，　

fast

　

EPSC

_）

は

低

カ ル シ ウム

_{溶 液 中}

で

節前

神 経 線 維

の

7

_{番 目}

の

神経節

よ

り

中枢側

を

吸

引電 極

に よ

り

刺 激

す る

こ

と

で

発 生 させ た

。

　

使 用 し

た

薬 物

は

，

ア ラキ ドン

_{酸 （}

Sigma

_）

，

塩

化

ア セ

チル コ リン

_（

Wako

_）

，

イ ン ド メ タシ ン

（

Sigma

）

，

nordihydroguaiaretic

　

acid

（

NDGA

；

Sigma

）

と

硫 酸

ア トロ ピン

（

Tokyo

　

Kasei

_）

で

あ

る。 ア ラキ ドン

酸

は

窒

素

ガ

スの な か で

dimethyl

　

sulfoxide

_（

DMSO

；

Wako

）

に

溶 解

して ス トッ ク

液

と して

一

20

℃で

保 存

し た。 これ

を

使 用時

に

_解凍

し必 要

な

濃 度

に

調

整 し

て

使 用

し た。

な

お 灌 流 液 中

の

DMSO

の

_{濃 度}

は

O．

1

％ 以 下

で

あ り

，

こ の

濃度

の

DMSO

は シナ プス

電 位

に

対 し

て

何

の

作 用 も

持

た ないL

％

結 　 　果

1．

ア ラ キ ドン

酸

とニ コ チン

性

シナ プス

伝 達

　

ウ シガエ ル の

_{交感 神経節 細胞}

に

発生

す

る

早

い シナ プ ス

電

位 （

fast

　

EPSP

_）

はコ _リン

性

_{受 容 体}

の

中

の ニ コ _{チ ン}

受 容 体

を

介

し

て

生 じ

る11

・

　

13） 。

図

1

に

fast

　

EPSP

と

一

60

mV で

_膜

電 位 固 定

し て

得

ら れ た

fast

　

EPSC

に

対

す るア

ラ

キ

ドン

酸

の

_作

_用

を

示 す

。

fast

　

EPSP

や

fast

　

EPSC

は

低

カル シウム

_{溶 液}

_中

_で

5

_{秒 毎}

_に

_{節 前 神経 線 維}

_を

_{刺 激}

_し て

発 生

さ せ た。

図

1

の

A

に

fast

　

EPSP

の

連

続

記

録

を

，

図

1

の

B

に は

膜 電 位 固 定 を 行

っ た

と き

得

ら れ る

fast

EPSC

の

変

化

を

示

す

。

膜 電位

固 定

を

行

っ

て いる

間 は電

位

に

変化

は

見

ら れ

ず 平 坦

な

直 線 とな

っ ている

（

図

1A

）

_。 このこ

と は膜 電 位

固

定 が

十分

に

成功

し

て い る こ

と を

示

して いる。

fast

　

EPSC

を

連 続 記 録

して い る

途 中

で

40

μ

M

の ア ラキ ド ン

_酸

を 潅 流 液

に

加

え る

と

外 向

き

電 流

が

流 れ

，fast

　

EPSC

の

_振幅

が

減少

し てい

_く

_。

_{膜電位 固}

定 を解 除

す る と

，fast

　

EPSP

の

振 幅 も抑 制

されて い る

こ と が

分

か る

（

図

1

中

の

b

）

。

fast

　

EPSP

_や

fast

　

EPSC

の

振幅

は

神

経刺激

を

与

え る た

び

に

異

な

る た

め

，

こ れ

ら

の

応

答 を

16

回

ま たは

32

回 加 算 平 均

して

得

た シ ナ プス

応

答 （

図

1

中

の

a

，

b

，

　

c

，　

d

，　

e

）

を

連 続 記録

の

側

に

示

し

た。

fast

　

EPSP

_と

fast

　

EPSC

の ア ラ キ ドン

酸

に よ る

抑 制 率

は

10

例

の

平 均

で そ れ ぞ れ

43

±

7

％

と

42

±

6

％

で

あ

っ た

。

ア ラ キ ドン

酸

の

抑 制 作 用 は可 逆 的

でア ラ

キ

ドン

酸 を

除

去 す る と

シナ プス

_{応 答}

の

_振幅

_も回

_復

し た。

ア ラキドン

_酸

とシナプス伝 達

　

53

・

e

．

Av

＿ 一

b

−一

_，

一

・

・「x

−一一一 一 ・

1

−

−

et

−

stny

−−

L

．

−wwmnt

−

ri ．．．

E

一

』

40msec

li

。

mV

　 　 　 　

E

　 　 　

3min

　　　　　　

ト

’

4

°・

MAA

−

　 　 　 　

I

　 　 　

O

．

5nA

一

　 　 　 下

c

_「

厂

dr

一

1

・…

A

e_「

厂

図

1　 fast

　

EPSP

と

fast

　

EPSC

の ア ラキ ドン

_酸

に よ る抑 制

。

　　

A

；

fast

　

EPSP

の連

続

記

録

と

連続記 録

の そばに下 線で示 した 範 囲で

発生

した

fast

　

EPSP

を

32

回 （

a

）

お よ び

16

回 （

b

）加

算

平

　　

均 して得た

fast

　

EPSP

の全

経

過 を 示 す

。

　

B

_；

fast

　

EPSC

の連 続 記

録

と

下 線

部で発 生し た

fast

　

EPSC

（c

，

　

d

，

　e）を

32

回 加 算

　　

平 均 して

得

た

fast

　

EPSC

の全

経

過 を

示

している

。

　

fast

　

EPSP

と

fast

　

EPSC

は

節前神経

繊 維 を 低カル シ ウ ム溶 液 中で

5

秒ご

　 　 　

とに

刺 激

して発 生 させ た

。

流

れ

た

細胞

は

10

例 中

6

例

で

あ

っ た。 その

大

き さ はア ラ

キ ドン

酸 投 与

後

15

分

で

O．

09

±

O．

06nA

（

mean

±

SD

）

で

あ る。

外 向

き電 流 が 流 れ

た

細 胞

で は

膜 電 位 固

定

を

解

除

す る

と

細 胞

は

過 分

極

す るこ と が

認

められた。

2．

非 競 合 阻

害

　

ニ コ _チン

_{受 容体}

一

チャ

ネ

ル

を節 前

神 経線維

を

刺激 す

る こ と な く

活 性 化

さ せ る ため に は

，

伝 達 物 質

で

あ

る ア セチル コ リン

を 細 胞 外

に

人 工 的

に

_投与

す

れ

ば

よい_。 リ ン

ゲ

ル

液

に ア トロ ピ ン

（

0，

1

_μ

M

）を 加 え

てム ス カ

リ

ン

受 容 体

を

阻 害

し た

条 件 下

で

，

標

的 細 胞 にア セ チル コ _リ ンを

電 気泳 動

で

O．

5

秒 間 与 え

て

得

ら れ たニ コ チン

性

ア セ チル コ リン

_{電流 （}

nl 。 ，、

）

を

図 2

に

示 す

。

図

2A

に ア ラ キ ドン

酸

の nl

。

C

、

に

_対

す る

抑 制作

用

の

連 続 記 録

を

，

図

2

B

に は

A

の

記録

の

_中

で ＊

印

で

示 し

た

部 分

で アセ チル コ リン

_{電 極}

に

異

な る

刺激

を

与

え た と

き

に

生

じ たnlACh を

示

し た。 ア ラ キ ドン

酸 （

20

μ

M

）

を

投 与

す

る

と外 向 き電 流

が

流

れ，

nlACh

の

振 幅

が

著

明

に

抑 制 され

て い る。 ア ラキ ドン

酸

に よ る

nl

。Chの

_平均

抑 制 率

は

膜 電 位

が

一

60mV

で

85

±

10

％

（

n

＝5

）

で

あ

っ た

。

図

3

に はア セ チル コ リン

電

極

に

与

え た

刺 激電 流

量

の

大 き さ と そ

の と

き発

生

し た nI。Chの

振 幅

との

関 係

を グラフに と り

，

ア ラ キ ドン

酸

の

存 在下

で この

_濃度

一

反 応 曲 線 が ど

のよ

う

に

変 化 す

る

か

を

示

し た

。

図

3

の

A

で

分

か る よ う にア セ チ ル コ リン

電

極

に

与

え た

刺

激 量

の

範 囲

で はnlA、、の

最

大 応答

が

得

られ

な

い

。

こ のた めア ラ キ ドン

酸

が

最大

反 応 を

抑

制 し

て い るのか

反

応

の

解離

定 数 を 抑 制 した

のか

は不 明

で あ る。 そ こ で

，

ヒル

_{係 数}

を

2，

0

と

仮

定

し て ライ ン ウエ バ

ー ・

バ

ー

_ク

・

プロ ッ トを

行

い

作 図 す

る と

図

3B

に

示

す

よ う

A

20

μ

MAA

脚

鱒

BnA10

20

42

図

2

　

contrOl

一

　 20

μ

MAA

一

一

’

一

’

−

K

．

．

．

…一

ナ

1nA

5sec

アラ キ ドン_{酸 （}

20

_μ

M

_）によ るnIACha）

抑制

。

　A

；

20nA

の正の

電 流

に より

発生

したnI。C、に

対

す る ア ラキ ドン酸の作 用を

連 続

し て示し た

。

＊印の所でア セ チル コ リン電

_極

に与え る電 流 量 を

変 化

させ た

。

矢 印

の部 分で は膜のコ ンダク タ ン スを測 定す る た め に 生 じ た 電 流 変 化 を 示 して い る

。

B

； ＊

_印

で

示

し た

部 分

の nlAC

、

を示す。 左 の数 値は アセチルコ リン電 極に

O

．

5

秒

間 （

記 録

の

_側

の横 棒 ）流 した電 流 量を示 す。

な

直線 関

係 を持

っ グラ フが

得

ら れ た。 こ の

直線

と

縦軸

との

交点

は

最

大 反 応

の

逆 数 を示 し

，

横軸

との

_交点

は

見

掛 け

の

解

離定数

の

逆数

を

示

して い る。 ア ラ

キ

ドン

酸 は

明

らか に

最

大反

応 を減

少

さ せ てい る

が 見 掛 け

の

解

離定

数

に は

作 用

し

て いない。

見 掛 け

の

解離定数

の

値

は

細

胞

周辺

の

正 確 な

ア セチル コ

_リ

_ン

_{濃 度}

_が

_{不 明}

で

あ

る た め

求

め ること

は 出来

ない。

54　

神戸市 看護大学 紀要

　VoL

　

2

，

1998

A

　 　

2．

O

晝

§

1・

5

窟

691

．

o

星

五 ∈ 　 　

05

0

．

O

B20

15

10

（

＜ ‘

こ

）

6

ぎ

こ

5

20

μ

MAA

●

control

2．

551020

　pulse

　

intensity（

nC

）

一

_〇

_．

₀₁₀

_O．

₀₁



_{0 ．}

₀₂



₀

．

03

　　

0．

04

　　

11ipulse2

　

（

1

！

nC2 ）

図

3

　

濃度

一

反

応

曲

線

とア ラキ ドン

_酸

の

作用

。

　　　

A

； アセチル コ リン

電極

に与 え た 電 気 量 を 横 軸の対 数にと り

，

nIAC

、の振

幅

を 縦 軸 に プロ ッ ト した

。

　

B

　

_l

　

A

の記 録 をライ

　 　 　

ンウエバ

ー・

_ベ

ー

_ク

・

_プロ ッ ト に

変換

して示 した。 ヒ ル

係数

を

2

と して

取

り

扱

うと

図

の ように

直線 関係

が

得

ら れる。

20

μ

MNDGA

A

₄₀

μ

MAA

1

・・

A

B

10

μ

Mindomethacin

₄₀

μ

MAA

3min

図

4

　

ア ラキ ドン酸の

fast

　

EPSC

_{抑 制 作 用に対 す るア ラキド}ン酸 カスケ

ー

ド阻

害

剤の効 果

。

　　　

A

；

NDGA

（

リポ キシゲ ナ

ー

ゼ阻 害 剤 ）はアラ キ ドン酸の

fast

　

EPSC

抑制作

用 を 阻

害

しない。　

B

；イ ンドメタシ ン（シク

　 　 　

ロ_{オ キ}シゲナ

ー

ゼ阻

害剤）

はア ラキ ドン

酸

の

抑制作

用 を

阻害

し ない。

fast

　

EPSC

は

節前神経 線維

を

3

秒 （

A

）

およ び

4

秒 （

B

）

毎

　 　 　に刺 激 して発生 させ た

。

3 ．

ア ラキ ド ン

酸

カス

ケ

ー

ド

阻 害 剤

　低

カ ル シウム

_{溶 液 中}

_で

_節前神経

_を

_{連続刺 激}

_して

_得

_ら れ た

fast

　

EPSC

に

対 す

るア ラキ ドン

酸

カ ス ケ

ー

ド

阻

害

剤

の

_作

用 を

図

4

に

示

す

。 リ ポ キシ

ゲ

ナ

ー

ゼ

阻害剤

で

あ

る

NDGA

（

20

μ

M

）

を

投与

す る と

fast

　

EPSC

の

振 幅

は

僅

かに

増

大

し た。

NDGA

投

与 下

で ア ラキ ドン

酸

40

μ

M

を 与 え る と

fast

　

EPSC

の

振 幅 は著 明

に

減 少 し （

図

4A

）

，

ア ラキ ドン

酸

の

潅 流 開始 後

10

分

で測

定

し た

抑

制 率 は

40

±

7

％

（

n

＝3

）

で

あ

っ た。 アラ キ ドン

酸

に よ る

抑制 作

用

は

一

過 性

で

あ り

，

潅 流 液

か らア ラキドン

酸

を

除 去 す

る

と

fast

　

EPSC

_はコ ン トロ

ー

ル の

大 き さ

に

回 復 す る

。 シ クロオ キシゲ ナ

ー

ゼ

_{阻 害剤}

で

あ

る イ ン ドメ タシ ン

2

μ

M

を

投与

す る と

fast

　

EPSC

の

振 幅

は

少

し

減少

す る

。 イン ド メタシン

_存

在 下

でア ラ キ ドン

酸

40

μ

M

を

与

え

る と

fast

　

EPSC

は

急 速

に

抑 制

さ れ

（

図

4B

）

， ア ラキ ドン

_酸投与

10

_分後

で

fast

　

EPSC

の

振

幅

は

39

±

10

％

（

n

≡

3

）

に

減 少 し

た。

図

4B

で

は

ア ラ キ ドン

酸 を 除 去 し

た

後

の

経

過 を 示 して い な いが

，

ア ラキ ドン

酸 除 去 後

20

分

で は

fast

　

EPSC

_の

_回

_復

_は

_見

_ら

_{れ な}

_かっ た_。

考 　 　察

　

本

研

究

はウ シガエ ル

交感 神経 節細

胞

の コ _リン

_性

シナ プス

_伝

達

の う

ち

ニ コチ ン

受 容 体

を

介

す

るシナ プス

伝

達

に

対 す

るア ラキ ドン

_酸

の

_作

_{用 を 調}

べ

，

ア ラ キ ドン

_酸

が こ の シ ナプス

_伝達

を

抑制

す

るこ

とを 明 らか

に

し

た。

　

ア ラ キ ドン

酸

は

低

カ ル シウム

_{溶 液}

_中

で

_{節 前神 経線 維}

を

刺 激

し

て

発生

さ

せ た

fast

　

EPSC

の

_{振 幅}

を

約

50

％ 抑 制

した

（

図

1

）

。

一

方

，

リンゲル

液 中

で アセ チ ル コ リン

を電 気 泳

動

に よ

り

投与

し て

発 生

さ

せ た

nl鰤 に

対 し

て は コ ン トロ

ー

ル の

_約

15

％

にな る まで

_強

く

抑制

した

（

図

2，

3

）

。 ア ラキ ドン

酸

が

nl

。Ch

を 抑 制 し た

こ

と

か

ら

，

ア ラ キ ドン

酸

は

交 感 神 経 節 細 胞

のニ コ チン

受容体

一

チャ

ネ

ル

_を阻

_害

し てシナ プス

_{伝 達}

を

抑 制

す る

と

考

え ら れ る。 ライ ン ウエ バ

ー・

バ

ー

_ク

・

_プロ ッ ト

（

図

3B

）

に よ

れ

ば

ア ラ キ ドン

酸

は

nlACh

の

最 大 反

応

を

抑制

し

，

見掛

けの

解 離 定

数

は

変

え ていない_。 こ の こ とは ア ラキドン

_酸

が ニ コ チ ン

_{受 容 体}

一

チャ ネル の

_中

の

受 容 体

に

対 す

る ア セ チル コ _リンの

_{結合 能}

に

は影 響 を 与 え る

こと な

く

， そ れ

以 外

の ア ロ ス テ リッ ク

・

サイ ト

例

え

ば 受 容 体

一

チ ャ ネ ルの チャ

ネ

ル に

直接結

合 し

て チャネルの

開

口

を

阻害

し

てい

る

こと を

示

し てい る。 その

結 果

， こ の チ ャ ネルを

通 過 す

る ナ トリウム イ オンや カ リ ウム イ オンの

透 過 性

が

悪

く な りシナ プス

電 流

の

減 少 が 生 じ

て シ ナ プス

伝 達

が

阻 害

さ れ る と

思

わ れ る。

一

方

，

不 飽 和 脂 肪 酸

であ る アラキ ドン

酸 が 膜

に

溶 け込

みニ コ チ ン

_{受容 体}

を取

り

巻

く環

境

を か き

乱

す

こ

と

に よっ て

間 接 的

に

受 容 体

一

チャ

ネ

ル の

性 質

を

変

えて し ま う とい う

可能 性

が あ

る

。

ア ラ キ ドン

_酸

が

受 容体

一

チャ

ネ

ルに

直 接 作 用 す

るのか あ る いは

間 接 的

に

作 用 す

るのか にっ いて

結論

づ

け

る デ

ー

タ は

現 在得

ら れ てい

な

い_。

Ehrengruber

と

Zahler

（

1991

）

は

牛

の クロ マ フィ ン

細 胞

へ の カル シウムイオ ンの

流 入

や そ の

細胞

か ら

の カテコ

ー

ル ア ミンの

分 泌

がア ラ キ ド ン

_酸

で

抑 制

さ れ るこ と を

示

し

，

こ れ ら はニ コ チ ン

受 容

体

一

チャ

ネ

ル

が 直 接 阻

害

さ れ る た め に

生

じ るの で

あ

ろ

う

と

報告

して い る15） 。 ま た

Vijayaraghavan

　

et

　

al

．

（

1

995

）

は

_雛

の

毛 様 体 神 経 節 細 胞

に ニ コチ ンを

与

え た

と き

生

じ る

応

答

が

ア ラ キ ドン

酸

で

抑 制 され

る と

報告

し てい る1°）

_。

_こ

れ ら

の

報 告 は

電気 生

理

学的手 法

に よっ て

得

ら

れ た

本

研

究

の

結 果 と矛

盾

し

て いない。

　

ア ラキドン

酸

によ るnlAen の

抑制

は

fast

　

EPSC

に

対 す

る

抑制

よ り

も強 く現 れ る

。 こ の

違

い は

次

の

仮説

に よ り

説 明 可

能

で あ る

。

交 感 神 経 節 細 胞

の ニ コ チ ン

受 容体

に ア ラキドン

_酸

とシナプス伝 達



55

は

，

シナ プス

領

域

に

局 限

して

存 在す

る

受 容体

と

そ

れ以

外

の

_{領 域}

に

分 布 す

る

受 容 体

が あ る。 シナ プス

領域

と そ れ

以

外

の ニ コチ ン

_{受 容体}

は

異 な る

サ ブ

タ

イ ブ か

ら

な

り

ACh

に

対 す る感 受 性

が そ れ ぞ れ

異

な る。　

fast

　

EPSC

は

シナ プスに

局 限

して

存 在 す

る

受

容体

を

介

して

_発生

し

，

一

_方

_nl 。 ，、は

主

に シナ プス

外

の

受 容 体 を介 し

て

発 生 す

る。 ア ラ キ ドン

酸 は

シナプス

領域

よ

り

シナ プス

外

に

存 在

す

る

受 容体

一

チャ

ネ

ル

を よ り

強

く

抑制

す る

，

と

す

る

も

の で

あ

る。

異

な るニ コ チン

受

容 体 が 同

一

_{細 胞}

_に

_{存 在 す る}

こと は

毛

様 体神

経 節 細 胞

で

報 告

さ れて い る。 そ れによ

れ ば

シ ナ プス

領 域

の

_{受 容体}

はモ ノ クロ

ー

ナル

抗 体 （

m

Ab

）

35

と

結

合 し

，

α

3

，

β

4，

α

5

サ ブユ ニ ッ トを

含

ん でい

る

’亀

％

シナ プス

_領域

以

外

の

_{受 容 体}

はヘ ビ

毒

の α

ブ

ンガロ トキシ ン に

_高

い

_{結 合能}

を

保 持

し

，

α

7

サ

ブ

ユ ニ _ッ トを

含

ん でい るIT

・

la

　

19） 。

ま た

シナ プス

領 域 以 外

に

存在

す る

ニ コ チン

受容体

を

介

し た

応

答

がア ラキ ドン

酸

によ り

可 逆 的

に

強 く

抑 制

さ れ る こと も

報告

さ

れ

てい る1 。 こ の

結

果

は

本 研 究

の

仮 説 を支 持 す

る

も

の であ る。

　

ア ラキ ドン

_酸

カスケ

ー

ドの

_阻害

剤

で

あ

る イン ド メ タ シ ン も

NDGA

も

ア ラ

キ

ドン

酸

に

よ る

ニ コ _{チ ン}

性

シナ

プ

ス

伝

達

の

抑制 作

用

を阻害

しな か

っ

た

（

図

4

）

_。 こ の こ と はア ラキ ドン

酸

の

代謝産 物

で

あ

る プロ ス タ

グ

ラン ジ ン

_類

やロ _イコ ト リエ ン

類 を 介 す

ること な

く

，

ア ラキ ドン

酸 自身 が

ニ コ _チン

_受容体

一

チャネルの

_{活性 化}

を

直

接抑

制

し てい るこ と を

示 す

。

毛 様 体神 経 節 細胞

で は

脂 肪 酸

の う ち 二

重

結 合

を

2

個 （

linoleic

　

acid

）ま

た

3

個

（

linolenic

　acid

）

持

っ

不 飽 和 脂 肪 酸

がア ラキ ドン

酸

と

同様

にニ コチン

_性

応

答

を

抑

制 す る

こと

，

そ の

抑制作

用

は ア ラ キ ドン

酸 よ り弱

い こと が

報告

さ れ て い る’e） 。

ま

た クロ マ フ ィ ン

細

胞

で はア セ チ ルコ リ ン によ る カテ コ

ー

ル ア ミンの

遊離 作

用

が リ ポ キシゲ ナ

ー

ゼ

を 介 す る代

謝

経路

を

阻害

す

る イ ン ドメタシ ンで

影 響 さ

れ ない との

_報

告

が

あ

るIS） 。 これ らの

結 果

はア ラ キ ドン

酸 が

直 接作

用

して ニ _コ チ ン

性

シ ナプス

_応答

を

抑 制

し た とい う

本 研 究

の

結 論

と

一

致

してい る。

　

本研 究

で は， ア ラキ ドン

酸

が ニ コ チン

受容 体

一

チ ャ ネルを

抑制

す

る

作用

機 序

につ いて

焦 点 を 絞 り

述

べ て き た。

しか し節 前 神 経

の

興

奮 性

や

神 経終 末

か らの ア セ チ ル コ リンの

遊 離機構

に

対 し

てア ラキ ド ン

_酸

が どのよ う に

作 用 す る

か につ いて は

全 く

触

れ な か

っ

た

。 こ の

点

に っ い ては，

節

前

神 経 線 維

の

活 動 電 位 や

シナ プス

遅

延

が ア ラキ ドン

_酸

によっ て

変 化

し ない こと

，

ま

た

伝達 物質

の

放 出 機 構

に

深

く

関

係

した シナ プス

伝 達

の

短 期 促 進

や

56

　

神戸市 看

護

大学紀 要　

Vo1

．

2

，

1998

長 期 促 進

とい っ た

現 象

に

対

して

も

ア ラキ ドン

酸

は

何

の

作 用 も

ない こ

と を確 認 し

てい る

。

ま

　 と 　 め

　

ウ

ジ

ガエ ル の

交感 神経 節

に お け るニ コチン

_性

シナ プ ス

伝

達

に

対

す るア ラキ ドン

_酸

の

_作

用

を

調

べた。 ア ラキ ドン

酸

は

低

カル シ ウム

溶

液

中

で

節 前 神 経 繊 維 を刺

激

し

て

発生

さ せ た

興奮 性後

シナ プス

電 位

や

電流

を

可

逆

的

に

抑 制 し

た。 ま たア セ チ ル コ リンを

電 気 泳 動

で

投 与

し

発

生 させ た

ア セ チル コ _リン

電 流 （

nlAen

）も抑 制 した

。

濃度

一

反応曲線

を

分析

し た

結 果

， ア ラキ ドン

酸

は

見掛

けの

解

離 定数

を

変

え

ず

に nl。Ch の

最

大 反応

を

抑 制

して い るこ

とが 明 らか と な

っ

た

。 ア ラ

キ

ド ン

酸

カスケ

ー

ド の

阻 害

剤

はア ラ キ ドン

酸

の

_{抑制 作}

_{用 を}

_除去す

る こ

と

が で

き な

かっ た

_g

以 上

の

結

果

か ら

，

ア ラキ ドン

酸

はニ コ チ ン

受

容 体

一

チ ャ

ネ

ル の アロス テ リッ ク サ

イ

トに

直接

作

用

し

て こ の チ ャネル の イ オン

透

過 を

減 少

し

，

ニ コ _チン

性

シ ナ プス

_伝達

の

抑制

を

起

こ

_す

と

考

え ら れ る。

参考文

献

1

）

Axelrod

，

　

J

．

：

Receptor

−

mediated



activation



of

　

phospholipase

　

A2

　and 　arachido 【1ic　acid 　release 　

in

　

signal 　

transduction

．

　

Biochem．

　

Soc．

　

Trans．

，18

：

　

503−507

　（

1990

）

．

2

）

Piomelli

，

　

D

．

　and 　

Greengard，

　

P

．

：

Lipoxygenase

　 metabolites 　 of　 arachidonic 　 acid 　

in

　neuronal

　

transmembrane

　signaling

．

　

Trends

　

PharmacQ1

，

　

Sci

．

，11

：

367−373

　

（

1990

）

．

3

）

Maruyama

，

　

Y

．

；

Control

　of　

inositol

　

_{polyphosphate}

−

　

mediated 　calcium 　

mobilization

　

by

　

arachidonic

　

acid



in

_pancreatic

acinar



cells



of



rats

，

_J

，

　 Physiol

．

（

Lond

．

）

，

463

；

729

−

746

（

1993

）

．

4

）

Williams，

　

J．

H ．

，

　

Errington

，

　

M ．

L ．

，

　

Lynch，

　

M ，

A ．

　

et

　

aL

：

Arachidonic

　

acid

　

induces

　

a



long−

term

　

aetivity

−

dependent



enhancement



of



synaptic

　

transmission

　

in

　

the

　

hippocampus．

　

Nature，

341

：

　

739−

742

　（

1989

）

．

5

）

Fraser，

　

D ．

D ．

，

　

Hoehn，

　

K ．

，

　

Weiss，

　

S．

　 et　 al

，

： 　

Arachidonic

　acid 　

inhibits

　sodium 　currents 　and

　

synaptic



transmission



in



cultured



striatal

　

neurons

，

　

Neuron，11

：

633−644

（

1993

）

．

6

）

Shimada

，

　

T

．

　and 　

Somylyo

，

　

A

．

P

．

：

Modulation

　of

　

voltage

−

dependent



Ca



channel



current



by

　

arachidonic

　

acid

　

and

　

other

　

long−

chain

　

fatty

　 acids 　

in

　rabbit 　

intestinal

　 smooth 　 muscle

，

　

J

．

　 Gen

．

　

Physiol

．

，

100

：

27

−

44

（

1992

）

．

7

）

Schwartz，

　

R ．

D ．

　 and

　

Yu ，

　

X ．

：

Inhibition

　

of

　 GABA

−

gated　

chlQride



channel



function

_by

　

arachidonic 　acid

．

　

Brain

　

Res

．

，

585

：

405

−

410

（

1992

）

．

8

）

Kim ，

　

D ．



and

　

Clapham ，

　

D 、

E ．

：

　

Potassium

　

channels 　

in

　cardiac 　cells　aetivated 　

by

　arachidonic

　

acid

　

and

　

phospholipids

，

　

Science

，

244

：



1174

−

1176

　 （

1989

）

．

9

）

Miller

，

　

B

．

，

　

Sarantis

，

　

M

，

　

Traynelis

，

　

S

．

　et　al

．

：

　

Potentiation

　

of

　

NMDA

　 receptor



currents



by

　

arachidonic

　

acid

．

　

Nature，355

：

722−

725

（

1992

）

．

10

）

Vijayaraghavan

，

　S

．

，

　Huang

，

　B

，

，

　Blumentha1

，、

　

E ．

M ．

　

et

　aL ；

Arachidonic

　 acid 　 as　 a　

possible

　

negative

　　

feedback

　　

inhibitor

　　

of

　　

nicotinic

　

acetyleholine 　receptors 　on　neurons

．

　

J．

　

Neurosci

．

，

　

15

：

3679−3687

　

（

1995

）

．

ll

） 簑

田舜

一，

熊本 栄

一，

久場 健司

：イ オンチャネルの

種類

：

　 　ア セ チ ル コ リン レ セ プ タ

ー

チ ャ ネル

．Clinical

　

Neuroscience

，10

（

4

）：

56

．

60

（

1992

）

．

12

）

Minota

，

　

S

．

：

Delayed

　onset 　and 　slow 　

time

　course

　

of

　

the

　

non

−M −

type

　

muscarinic

　

current

　

in

　 bullfrog

　sympathetic 　neurons

，

　

Pfltgers

　

Arch−

　 Eur

．

　

J

．

　

Physiol

．

，

429

：

570

−

577

（

1995

）

．

13

） 簑

田昇

一

； シナ プスの

機 能

：

速

い

情報伝達

と遅い

情 報 伝

　

達

．

Clinical

　

Neuroscience

，

14

（

8

）

174

−77

（

1996

）

．

14

）

Minota

，

　

S．

，

　

Kumamoto

，

　

E

、

　

Kitakoga

，

　

O ．

，

　et

　

al

．

：

Long

−

term



potentiation



induced



by



a

　 sustained 　 _rise　

in

　

the



intraterminal

　

Ca2

＋

in

　 bullfrog　

sympathetic

_gallglia

，



J．

_Physiol

．

　 　

（

Lond

，

）

，

435

：

421

−

438

（

1991

）

．

15

）

Ehrengruber，

　

M ．

U ．

　and 　

Zahler

，

　

P

．

：

Inhibition

　

of

　 the　

nicotinic



ion



channel



by



arachidonic



acid

　

and 　other 　unsaturated 　

fatty

　acids 　

in

　chromaffin

　 cells　

from

　

bovine

　

adrenal

　_medulla

．

　

Chimia

，

45

：

　

45−

49

　（

1991

）

．

16

）

Sargent，

　

P ．

B ．

：

　

The

　

diversity

　

of

　

neuronal

　

nicotinic



acetylcholine



receptors

．

　

Annu

．

　

Rev

，

　

Neurosci

．

，

16

：

403

−

443

（

1993

）

．

Neurons

assemble acetylcholine receptors

with as many as

three

kinds

of

subunits while

maintaining subunit segregation among receptor

subtypes.

Neuron,

10:

451-4oo

(1993),

18)

Dun,

N.J.

and

Karczmar,

A.G.:

Blockade

of

ACh

potentials

by

alpha-bungarotoxin

in

rat

superior cervical

ganglion

cells.

Brain

Res,,

19619)

7i-NYMtYtfxttge

57

:

536.540

(1980).

Zhang,

Z,-W.,

Coggan,

J.S.

and

Berg,

D.K.:

Synaptic

currents

_generated

by

neuronal acetylcholine receptors sensitive

to

a-bunngarotoxin.

Neuron,

17:

1231-1240

(1996).