博士（医学）古野剛史 学位論文題名
マウス膀胱機能におけるムスカリン受容体の役割
一 覚醒 下膀 胱内圧 測定 にお ける検 討―
学位論文内容の要旨
緒言：膀 胱は交感神経および副交感神経の二重支配を受けてぃる。蓄尿時、交感神経は
noradrenaline
を放出しロアドレナリン受容体を介して膀胱平滑筋を弛緩させる。一方、排尿 時には副交感神経がacetylcholぬとadeno鑷ne矧phoSph眦（ATP）を放出しそれぞれムスカリ ン受容体とプリン受容体を介して膀胱平滑筋を収縮させる。膀胱平滑筋にはムスカリン受 容体のう ちサブタ イプM
；お よびM
；カ粧し、数のうえではM
；受容体が有意に多いが平 滑 筋 収 縮 は 主 に 鳩 受 容 体 を 介 し て お こ さ れ る 。 鳩 受 容 体 はGq
夕 ン パ ク を 介 し てphosphoino
蜘de
系を活性化し、細胞内カルシウムストアからのカルシウム放出を促し膀胱 平滑筋を収縮させる。一方、M2
受容体はGi
およびGo夕ンパクを介してadenylylcydase
系を 抑制し、細胞内c
）rdicadeno曲1emonopho躍）hぬ（cAMP）を減少させる。逆にロアドレナリン 受容体はGs
夕ンパクを介してaderッlylcydaSe
系を活性化し、細胞内cAMP
を増加させる。細胞内
cAMP
の増加絃最終的に膀胱平滑筋の弛緩を促すため、M2
受容体は膀胱平滑筋のト ーヌスを高める方向へ、ロアドレナリン受容体は膀胱平滑筋を弛緩させる方向ヘ働き、お 互いにadenylylcydaSe
系を介して相反作用を有している。また、衄P
はプリン受容体を介 してイオンチャンネルを開口し脱分極を促し、L
型Ca
カルシウムチャンネルを開口させ、細胞外カルシウムの流入から膀胱平滑筋を収縮させる。ラットにおいては排尿収縮が二相 性を示し 、初期のプリン性収縮と後期のコリン性収縮によって構成されていることがin 噺v0でも報告されているが、排尿収縮におけるプリン´陸排尿収縮とロアドレナリン受容体 の関係についての報告はない。さらに、臨床上前立腺肥大症に代表される下部尿路閉塞疾 患の動物実験モデルとしてラットのモデルが広く用いられており、この部分的下部尿路閉 塞（
Bladdero
刪etob
弧伽m
二BOO
）モデルにおいて膀胱平滑筋のムスカリン受容体数が変化 すること が報告されている。しかし、マウスのBOO
モデルにおいてt
まプリン性収縮やコ リン性収縮に対する影響についてのmuVoでの報告はない。本研究においてtま、特にM：受容体とロアドレナリン受容体の関係を評価することを目 的とし、 野生型（
Wr
）およびM2
受容体欠損マウス（M：K0
）に対するロ作動薬の効果を 覚醒下膀胱内圧測定にて検討した。加えて、部分的下部尿路閉塞がマウス膀胱機能におけ るプリン性排尿収縮とコリン性排尿収縮に与える影響を評価することを目的に、B00
モデ ル マ ウ ス に 対 す る 抗 コ リ ン 薬 の 効 果 を 覚 醒 下 膀 胱 内 圧 測 定 に て 検 討 し た 。 方法：（実験1） M2受容体欠損(MzKO)
マウスおよび野生型(WT)マウス（8−10週齢、雄 性 ） に 覚 醒 下 膀 胱 内 圧 測 定 を 施 行 し 、 ロ 作 動 薬isoproterenol 10，100，lOOOUg慨加 算投 与 の 膀胱 機能 に与 え る影 響を 比較 検討 し た。 また 、甜oplneお よびaロ
―M甜lylene・Adeno血e面ph呵虹Ite（ぱ ロ−MeI觚｀P冫 に対 する 感受 性 から 、二相性排 尿収縮をプ リ ン 性 初 期 排 尿 収 縮 と コ リ ン 性 後 期 排 尿 収 縮 に 区 別 し 、 そ れ ぞ れ に 対 す るi剛 卿 峨enolの 排 尿収 縮圧 抑制 効 果も 比較 検討 した 。
（ 実 験2）7週 齢 雌 性 マ ウ ス に 部 分 的 下 部 尿 路 閉 塞 作 成 （BOO） も し く は 偽 手 術 （SWM） を 施 行 し た 。5週 間 後 に 覚 醒 下 膀 胱 内 圧 測 定 を 行 い 、a蜘pm0．1，1．omg蝕 加 算 投 与 の 膀 胱 機 能に 与え る影 響 を比 繭繃 した 。
結 果 ： （ 実 験1） 投 薬 前 の 覚 醒 下 膀 胱 内 圧 測 定 結 果 で は 両 群 間 に 有 意 差 が な か っ た 。 野 生 型 に お い て は 排 尿 圧 の み が 、M2受 容 体 欠 損 マ ウ ス に お い て は 排 尿 圧 、 基 睫 圧 、 排 尿 閾 値 圧 が そ れ ぞ れisoprotereno投 与 に よ り 低 下 し た 。 両 群 間 に お け るi嚠 ）raばenol加 算 投 与 に よ る 効 果 の 差 は 排 尿 圧 お よ び 排 尿 閾 値 圧 に お い て 認 め ら れ 、M2KOでi∞I）ro卿endの 膀 胱 内 圧 抑 制 効 果 カ 淵 強 し て い た 。 特 に 排 尿 圧 に つ い て はis9p賦 弸ld100，1000mg慨 皮 下 投 与 時 そ れ ぞ れ に お い て 、 両 群 間 に 差 を 認 め た （100」 鵬 慨 ： ：Wr263ト1．6c 岨zoVsI2021．8ト12mlIちO， pく0．（巧；1000メg俶昏WT24．つ，←15cn心120Vs．M甚く018mー110cn心120，pく0．01）。覚醒下膀胱内圧測 定 に お い て 排 尿 収 縮 は 二 相 性 を 呈 し 、 全 て の マ ウ ス でaゆ 曲 噛1mg慨 皮 下 投 与 に よ り 後 期 排 尿 収 縮 は 徐 々 に 抑 制 さ れ 同 定 さ れ な く な っ た 。 引 き 続 きaロ ・M争 灯P3mg慨 を 腹 腔 内 投 与 し た と こ ろ 膀 胱 内 圧 の 一 過 性 上 昇 の の ち 拶 鯵 耐 開 縮 は 消 失 し た 。 こ れ に よ ル マ ウ ス の 二 相 性 排 尿 収 縮 が 初 期 の プ リ ン 性 収 縮 と 後 期 の コ リ ン 性 収 縮 か ら 構 成 さ れ る こ と が 示 さ れ た 。 Wrお よ び M： 脚 各 群 に お い て 二 相 性 排 尿 収 縮 が 観 察 さ れ 、 投 薬 前 に は プ リ ン 性 お よ び コ リ ン 性 拶 陶 糾 又 縮 と も に 両 群 間 に 差 を 認 め なか った 。 両群 とも にi剛pn搬肥n．olは 初期 の プリ ン 性 排 尿 収 縮 に 影 響 を 与 え ず 、 後 期 の コ リ ン 性 排 尿 収 縮 を 抑 制 し て い た が 、 そ の 効 果 は 嶋KO で 有 意 に 増 強 し た （i躑 ―n011（Xめpg慨 ：Wr225一 ト11．4cHl聰OVS．M： 脚1416卜15mlH20， pくo．01）
（ 実 験2冫 体 重 は 両 群 間 で 差 を 認 め な か っ た が 、 膀 胱 重 量 はBOOで 約1．8倍 に 有 意 に 増 加 し た 。 投 薬 前 の 比 較 で は 、 Sn｀ Mに 対 し てBOOに お い て 排 尿 量 の 減 少 、 残 尿 量 の 増 加 、 膀 胱 容 量 の 減 少 、 排 尿 効 率 の 低 下 が 認 め ら れ た 。a卿ne皮 下 投 与 に よ り 、 両 群 に お い て 排 尿 圧 の 低 下 、 排 尿 量 の 減 少 、 残 尿 の 増 加 膀 胱 容 量 の 増 加 、 排 尿 効 率 の 低 下 が 認 め ら れ た 。 閉 塞 濃 霧 とanDpine加 算 投 与 の 交 互 作 用 は 残 尿 量 、 膀 胱 容 量 、 排 尿 効 率 の3項 目 で の み 認 め られ、BOOにおいてa鰤pぬの効果が増強していた。
結 語 ： 膀 胱 機 能 に お け る ム ス カ リ ン 受 容 体 の 機 能 に つ い て 覚 醒 下 膀 胱 内 圧 測 定 に て 検 討 し た 。 ロ 作 動 薬isoproterenolの コ リ ン 性 排 尿 収 縮 圧 抑 制 効 果 ｜ ま ム ス カ リ ンM： 受 容体 欠損 マ ウ ス に お い て 増 強 し て お り 、adenリ リcydaSe系 を 介 し た ム ス カ リ ンMユ 受 容 体 と ロ ア ド レ ナ リ ン 受 容 体 の 相 反 作 用 は 膀 黼Eの 調 整 に 重 要 な 役 割 を 持 っ て い る も の と 考 え ら れ た 。 ま た 、 軽 度 な 部 分 的 下 部 尿 路 閉 塞 マ ウ ス に お い て は 、 残 尿 量 の 増 加 、 一 回 排 尿 量 お よ び 膀 胱 容 量 の 減 少 、 排 尿 効 率 の 低 下 が 認 め ら れ 、 さ ら に 残 尿 量 、 膀 胱 容 量 、 排 尿 効 率 に 対 す るa鰤pm 感 受 性 が 亢 進 し て お り 、 コ リ ン 性 排 尿 収 縮 の 増 強 が 下 部 尿 路 閉 塞 に 対 す る 代 償 作 用 と し て 重 要 で あ る と 考 え ら れ た 。
学位論文審査の要旨 主査 教授 野々村克也 副査 教授 吉岡 充弘 副査 教授 佐々木秀直
学 位 論 文 題 名
マウス膀胱機能におけるムスカリン受容体の役割
―覚醒下膀胱内圧測定における検討―
学 位論文のな かで、覚 醒下膀胱内圧測定による検討において野生型とM2受容体欠損マウス のべースラインの膀胱機能に差がなく、ロ作動薬が排尿圧を低下させ、特にプリン性前期収縮に は影響を与えずコリン性後期収縮を抑制していること、さらにその作用がムスカリンM2受容体欠損 マウスで増強することが報告された。加えて下部尿路閉塞マウスにおいて尿排出機能の低下が認 められ、atropineは下部尿路閉塞群および偽手術群の両者において尿排出機能を抑制すること、
閉塞の有無とatropine投与による交互作用が残尿量、膀胱容量、排尿効率において認められるこ と 、 閉 塞 群 に お い て
