ホ且亜晃医誌 8 (2/3), 100〜102 (1955)
血清及び心臓のコリンエステラー・ぜに及ぼす
カルシウムとカリウムの:影響.
篠原 護 宮沢秀之
水上勝太郎 田中 護
札幌医科大学薬理学教室 (主任 田辺教授)
Influences of Calcium and Po七assium on Chol ines七erases of Serum and Hear七 By
MAMORU SHINOHARA, HIDEYUKI MIYAZAWA,
KATsuTARo MizuKAMI and MAMoRu TANAKA
Depαγtment(ゾPゐαγmαcolog似, Sα卯0γ0σ碗吻獅ご〃げハ4『edi伽e (Chief二Prof. T・TAigABm)
われわれの一人篠原は既に強心配糖体とコリンエステラ ーゼ(以下ChEと略記)の関係を研究し,強心配糖体によ って猫の血清,血球,心房,心室及び延髄におけるChE活 性が抑制されることを報告し,併せて強心配糖体の作用機 序をアセチールコリン雨下AChと略記〉代謝と関連せし めて考按した。
しかるに一方,強心配糖体が生体内の電解質の分布並び に代謝に影響を及ぼすことは諸家の報告により既に知られ ているところである。即ちCalhoun&HarriSoni)はヂギ タリス投与により心筋あるいはさらに・一般筋のカリウム 似下Kと略記)を減らすことを認めており,さらに田中・
篠原2)は強心配糖体の投与により血清内に】ζが増加する ことを確認している。またカルシウム下下Caと略記}代 謝に関しては,強心配糖体はCaと生体内で協力作用を現
わすことがLoewi3)智5), Hoffman6), Billigheimer7),9)等 により認められている。特にLoewi4)・「))は強心配糖体の作 痢はCaそのものの作用であろうと推定している。また Fiseheri⑪)及びCloet七al 1)等は強心配糖体は心臓のCaに 対する感度を高めると報告している。
以上の如き文献と篠原1・2),N)が実験的に認めた強心配糖 体のChE活性の抑制現象とを併せて考察すると,強心配 糖体,ACh−GhE系,電解質の三者が複雑に交錯するので,
系統的理解が困難になった。また強心配糖体の呈するChE 抑制現象が電解質と何等かの関連を有しているのではない かという予想も生じたので,電解質特に.K:及びCaとChE 活性との相互関係を追求する必要を感じ本実験を企画し た。それで先ず最初にKまたはCaを生理的限界をはるか に越えて過剰投与した場合のChE活性の変化を知る同的
で実験に着手した。
実四方・法
300〜500gめモルモッFをUrethanを以て麻酔し,こ れを板上に背位に固Sし,頸前面より被検液を心臓が停止 するまで5分おきに注射した。即ち被検液としては1.15%
KCI溶液,1.6%CaC12溶液を使用した。これ等の塩類溶液 の濃度はいつれも体液とtsぼ等張のものである。1回注射 量は概ね15回前後の注射で申毒死を起すと思われる量を 予定して定めた。却ちKCIでは0.2〜0.3 cc/100 gとし,
CaC1,}でtt o.1〜o.15 cc/lOo gとした。但し同一体につい ては実験途中から注射量を変更することは無かった。実際 には個体差が著しく,予定時下に死亡することは寧ろ少か.
つた。
死亡後直ちに胸廓を開いて心臓内より採血し,次いで心 臓を摘出した。採取した血液は直ちに遠心分離して血満を とり,これをRinger液で10倍に稀釈した。摘出心臓は 心房と心室とに分離しRinger液で洗1條し,次いで濾紙に て附着水分を吸収し去り,心房の0.2g,心室のO.5 gを正 確に秤量してとり,これにRinger液を加えて全ガラス製
ホモヂナイザーを用いてHomogenatesとした。この際心 房は20倍のHomogenatesとなり心室は10倍のHomo−
genatesとなるようにRingerを加えた。以上の操作申に 使用せるRinger液は次のような組成である。即ち, O,9
g!dl. NaCl 100 ccに1.15 g/dl KCIを2cc,1.22 g/dl CaCIL)
を2cc及び1.3 g!dl NaHCO3を20 cc加えたものである。
対照実験は無処置モルモットを撲殺して,同様の操作によ り,血浩及び心臓組織のHomogenatesを作製した。
100
8巻2/3号 」血清,心臓のChEとCa及びK: 101
上記の血清稀釈液及びHomogenatesのChE活性を A皿mon早期にならいWarburgの検圧計を使用して測定
した。酵素原としては上記の材料を副室に0.5cc入れた。
基質溶液としてはAChの溶液を用い,血清の時には0.025 M,Homogenatesの時は0.0025 Mのものを使用した。
検圧計と容器を連結する前に予め酵素,基質溶液とも CO2:N,・ =5=95(1血清用)またはCO2=N,・=2 : 98(Homo−
genates用)の混合ガスを以て飽和し,.、また7?ス腔に充し た。この理由については既に報告したところで12)、ある。
測定時間は30一分,恒温槽温度は37℃であ?た。
郎君成績並びに考按
今実験成績を一括表示すると第.1表の如く.なる。先ず 血清ChE活性について見ると,対照群KCI投与群及び
CaC12投与群のそれぞれのの平均活性値の比は7.35二5.02:
5.84である。従って対照群の平均値に対する百分比で表わ すと,KCI注射群では平均約68%となりCaCI,・注射群で は平均約80%となり,従って注射群の血清ChEが著明に 抑制されていることに気付く。
心房のChEはKCI及びCaClt注射によρても何等の影 響をも受けない事嫁第1表の示すとおりである。これに反 し,心室のChE活性はKCI及びGaCIL・の注射群において はかなり著明に抑・制されていることが分る。即ち対照に比 してKCI注射群では平均約83%, CaC12群では約70%に まで抑制されているのである。
電解質とChE活性との関係については2,3の文献があ る。Gliek15)は主に特異的ChEを含んでいるところの家 兎血清ChEはNa及びKによって促進されることを発見
した。 さらにMendel等16)は特異的ChEの活性はACh の濃度によって異り,ある至適濃度において活性は最大に 達するが,このAChの至適濃度は共存するK:C1の濃度が 増加するにつれて増大することを明かにした。しかしこれ 等の実験は何れも試験管内実験であり,私の場合とはやや 条件を異にしている。私の聴講にはKCI及びCaC12の注 射の何れによっても血清及び心房のChE活性が抑制され ているのであって,活性促進は認められていない。
強心配糖体の注射によって猫血清のK量は著明に増す ことは田中・篠原2)の明かにしたところであり,他方また 篠原12)が既に報告した如く,Digitoxinは軽度のChE活 性抑制作用を示すがg−StrophanthinとCoロvallatoxinは 逆にこれを促進する。強心配糖体によって心臓のK:量は 減ずるにもかかわらず,そのChE活性は著明に抑制され
ていることは田辺等17)の報告にあるとおりでありlK注 射に.よっては心房ChEは抑制されるが心室ChEが無影響 である。またK:とCaとは強心配糖体の心臓作用に対して
第1表 カリウム及びカルシウム静脈内注射時の 1モルモヅトChE活性の変化
対
照
群
カリウ
ム
注射群カルシウム注射群 動α物N
1234567890123
¶⊥111性
δδ♀♀♀♀♂δ♂♀♂♀♀ 射量㎎注総㎎−重g体卿蜘姻㎝伽姻脚細卿鰯㎝姻蜘
ChE活性値CO。・ CMm 血浩 心房
平均1
KKKKKKKKKKKK
1← −此 −123456789012
♀♀δ3♀♀δ3a♂δδ702055207405664645455444 00.0000000000 016081400729363433446333
gsg I
謹
ij18︐g I
gig501
1::1 1:匿
gligl1169
7.02 1 2.26
7.35
4.30 6.40 5.00 5.25 5.85 4.09 5.10 4.18 5.00
2.15
工.95
2.06 2.40 2.35 2.20
心、室
1.85 1:70
工87
2.32 2.26
1.61
・2.10 1.90
2.38
1.99
平均
1.44 0.82 1.17 1,22 1.25
0.72 2.68 2.46 2.30 2.00
・2.05
5.02 1 2.19 1 1.65
δ小OQTΩ丁♂ΩTQT小Oδ♂Ω■小OQT
1234567890123
. i⊥11漏−∴CCCCCCCCCCCCC
420 1 is.3340 420 470 450 390
14.7 16.0 22.4 21.3 26.3 3so 1 2g.3
平均
400 400 350 300 400 380
24.2 15.4 32.0 31.2 26.4 26.1
一1
− 1
− 1 4,38 i 6.00 1
6.54 i 6.30 i 6.80 1
6・.63
6.26 4.70 !
2.38 2.15 2.26 2.42 2.06 5.84 1 2.25
54 O8
黷T2一204315四〇〇228054
01 1 11212101
1.384
︐
102 血清,心臓のChEとCa及びK 札幌医誌1955
或る意味で反対の役割を果しているにもかかわらず,この 実験結果はK:とCaとがChEに対して何れも同傾向の影.
響を与えていることになる。
以上の事実を総括して考察するに,強心配糖体のChE 活性に及ぼす作用が血清内Kの増加と無関係ではあり得 ないかも知れないが,しかし少くとも強心配糖体のChE に及ぼす作用をKまたはCaの変動と密接に結付けて考え る訳には行かないものと思われる。
結 論
モルモットにKCI及びCaC12溶液をその致死量に達す るまで静脈注射を行い,死亡直前の血清,心房及び心室の ChE活性を測定して次の結果を得,またその機序:につい て若干の考察を行った。
1.KCI及びCaCLはモルモツ1・血清ChE活性を抑制
した。
2.KCI及びCaCltはモルモツ1・心房ChEに対して何 等の影響も及ぼさなかった。
3.KCI及びCaC12はモルモツ.ト心室ChEに対して軽 度の抑制作用を.呈した。
4.KCI及びCaC12がChE−ACh系に対する態度につい て考察を行った。 ・
(昭和30.8.工受付ウ
文 献
1) Calhoun &Harrison ; J. Clin. lnvest. 10, 139 (1931).
2)田中・篠原: 1ヨ薬理誌50,125§(1954);札幌医誌,8,
(1955).
3) Loewi;
4) Loewi:
(1918).
5) Loewi:
(1918).
MUneh・ med. Wsehr. 103 C1917).
Arch, exper. Path. u. Pharmakol. 82, 131
Arch. exper. Path. u. Pharmakol. 83, 366
6)正[offma11=
105 (1923).
7) Billigheimer:
8) Billigheimer:
9) Billigheimer:
10) Fischer:
(1930).
11) Cloetta:
12)篠原=
13)篠原:
14>篠原:
15> Gliek, D.:
Arch. exper. Path. u. Pharmakol. 96,
Z. klin. Med. 100, 411(1924).
Klin. Wschr. 1, 257 (1922).
Klin. Wschr. 8, 724(1929)・
Areh exper. Path. u. Pharmakol. 130,
J. Am. Med. Assoe. 93, 1462(1929).
オ…し1滉医誌 8, (1955).
JlkLlprz一医㍊蜜 8, (1955).
日薬ヨ難調睾 51,624(1955).
Nature 148, 662(1941).
16) Mendel. B. & Rudney. H. : Science 102, 616(1945).
17)田辺・他=旧薬理誌51,125§(1955).
Summary
Potassium chloride and calcium chloride were administered intravenously to guinea pigs at intervals of five minutes to death, and cholinesterase activity of serum and heart was determined with manometric techniques.
Data indicated that potassium and calcium inhibited cholinesterase of serum markedly and that of ventricle slightly, but cholinesterase of auricle was influenced by neither potassium nor calcium. A discussion was made on the behaviour of po tassium and calcium against the ChE−ACh system.
(Received Aug. 1, 1955)