学位論文題名

博 士 （ 獣 医 学 ） 菅 原

武

     学位論文題名

モルモット副腎髄質細胞からのカテコールアミン    放 出 に対 す るタ ク リ ンの 作 用 に関す る研究

―コリンエステラーゼ阻害薬フィゾスチグミンとの比較―

学位論文内容の要旨

1

．

モ ル モ ッ ト 灌 流 副 腎 標 本 と 分 離 副 腎 髄 質細 胞 を 用 い て 、 ア セ チ ル コリ ン

刺 激 に よ る カ テコ ー ル ア ミ ン 放 出 に 対 す る タク リ ン と フ ィ ゾ ス チ グ ミ ンの 作

用 を 調 べ た 。 また 、 副 腎 ホ モ ジ ェ ネ ー ト の コリ ン エ ス テ ラ ー ゼ 活 性 、 及び ホ

ー ル セ ル ボ ル テー ジ ク ラ ン プ 法 に よ る イ オ ンチ ャ ネ ル 電 流 の 解 析 に よ りタ ク

ルンと フィ ゾス チグ ミンの 作用 機序 につ いて検 討し た。

2

．

夕 ク リ ン と フ ィ ゾ ス チ グ ミ ン は 、 ア セ チ 少 コ リ ン 刺 激

ル

） に よ る

灌 流 副 腎 標 本 から の カ テ コ ー ル ア ミ ン 放 出 に対 し て 二 相 性 の 作 用 を 示 した 。

す な わ ち 、 低 濃 度 の タ ク リ ン （

．

）及 び フ ィ ゾ ス チ グ ミ ン

ルM ）はアセチル コリンによるカテコール アミン放出を増強し、高濃度のタク

リ ン

メ

） 及 び フ ィ ゾ ス チ グ ミ ン

メ

） は 、 ア セ チ ル コ リ ン に よ

る カ テ コ ー ル アミ ン 放 出 を そ れ 以 上 増 強 す るこ と な く 、 む し ろ 減 少 さ せた 。

．

コ リ ン エ ス テ ラ ー ゼ に よ っ て 分 解 さ れ ない カ ル ノ ヾ コ ー ル

メ

）に よ

る 潅 流 副 腎 標 本か ら の カ テ コ ー ル ア ミ ン 放 出は 、 低 濃 度 夕 ク リ ン （

冖

） 及

び フ ィ ゾ ス チ グミ ン （

メ

） に よ っ て 増 強 され な か っ た 。 一 方 、 高 濃 度夕 ク

リ ン

〃

） 及 び フ ィ ゾ ス チ グ ミ ン

メ

） は 、 カ ル ノ く コ ー ル によ る

カテコ ール アミ ン放 出を著 明に 抑制 した 。

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副 腎 ホ モ ジ ェ ネ ー ト の コ リ ン エ ス テ ラ ー ゼ 活 性 を タ ク リ ン と フ ィ ゾ ス

チ グ ミ ン は 濃 度 依 存 性 に 抑 制 し 、

メ

夕 ク リ ン 及 び

フ ィ ゾ ス チ グ

ミンで その 活性 は完 全に消 失し た。

5

．

高 濃 度 夕 ク リ ン

メ

） と フ ィ ゾ ス チ グ ミ ン

） は 、 ニ コ

チ ン

〆

） によ る 潅 流 副 腎 標 本 か ら の カ テコ ー ル ア ミ ン 放 出 を 抑 制 した 。

両 薬 物 は ま た 、分 離 副 腎 髄 質 細 胞 か ら の ニ コチ ン に よ る カ テ コ ー ル ア ミン 放

出を濃度依存性に抑制し、100 ルM でほぼ完全に消失させた。50 ％抑制濃度

はともに約10 ルM であった。

6

．

膜電位固定した分離副腎髄質細胞において、ニコチン(50 メM ）による

内向き電流は、夕クリンとフィゾスチグミンにより濃度依存性に抑制され、

  100

メ

夕クリン及び

メ

フィゾスチグミンにより完全に消失した。両

薬物はともに、ニコチン電流の一過性のピークよりも、持続相に対して、よ

り強い抑制作用を示した。

7

．

夕 クリン （

メ

）は 、ベ ラトリ ジン

）によ る分離副腎髄質

細胞からのカテコー少アミン放出を濃度依存性に抑制した。一方、フィゾス

チグミン（1‑100 ルM ）はベラトリジンによるカテコールアミン放出にほとん

ど影響を与えなかった。両薬物のl mM は、それ自身で分離副腎髄質細胞から

有意なカテコールアミン放出を起こしたが、ベラト1J ジンによるカテコール

アミン放出は、夕クリンによってほぼ完全に消失し、フィゾスチグミンによ

っても約50 ％抑制された。

8

．

高濃度カリウム

による分離副腎髄質細胞からのカテコール

アミン放出は、1‑100 メM のタク

ンとフィゾスチグミンによって影響を受

けなかった。1 mM では、夕クリンの場合、それ自身が高濃度カリウムとほぼ

同程度のカテコールアミン放出を起こし、さらに高濃度カリウムを加えて

も、カテコールアミン放出はそれ以上増加することはなかった。フィゾスチ

グミンの場合も、それ自身でわずかに有意なカテコールアミン放出を起こし

た が 、 高 濃 度 カ リ ウ ム に よ る 放 出 反 応 に は 影 響 を 与 え な か っ た 。

．   膜電位固定した分離副腎髄質細胞において、夕クリンは濃度依存性に電

位依存性ナトリウム及びカルシウム電流を抑制し、300 メM で電位依存性ナ

トリウム電流を、1 mM で電位依存性カルシウム電流を90 ％以上抑制した。フ

ィゾスチグミンもまた、濃度依存性に電位依存性のナトリウム及びカルシウ

ム電流を抑制したが、その作用はタクリンより弱く、抑制率は1 mM で電位依

存性ナトリウム電流に対して約60 ％、電位依存性カルシウム電流に対して約

％であった。

10.  

以上の結果から、モルモット副腎髄質細胞において、低濃度のタクリン

とフィゾスチグミンは、コリンエステラーゼ阻害作用によってアセチルコリ

ンによるカテコールアミン放出を増強することカミ明らかとなった。一方、高

濃度の両薬物は、ニコチン受容体の遮断によって、ニコチンによるカテコー

ルアミン放出を、電位依存性ナトリウムチャネルの遮断によってべラトリジ

ンによるカテコールアミン放出を抑制すると考えられる。抑制のカ価は、ニ

コ チン 受 容体 ＞電 位 依存 性ナ ト リウ ムチ ャ ネル ＞電 位 依存 性カ ルシ

ウムチャネルの順序で、二コチン受容体に対する抑制は両薬物とも同程度で

あるが、電位依存性ナトリウムチャネル及びカルシウムチャネルに対する抑

制はタクリンの方が強いことが明らかとなった。ニコチン受容体に対するタ

クリンとフィゾスチグミンの抑制作用は、アセチルコリンによるカテコール

アミン放出に対する抑制作用発現の主要なメカニズムのーつであると考えら

れる。

学位論文審査の要旨 主査

副査 副査 副査

教授 教授 教授 助教授

中 里 幸 和 斉 藤 昌 之 葉 藤 芳 昭 太 田 利 男

     学 位論文題 名

モルモ ット副腎髄質細胞からのカテコールアミン    放 出 に 対 す る タ ク リ ン の 作 用 に 関 す る 研 究

― コ リ ン エ ス テ ラ ー ゼ 阻 害 薬 フ ィ ゾ ス チ グ ミ ン と の 比 較 一

  1． モ ル モ ッ ト 灌 流 副 腎 標 本 と 分 離 副 腎 髄 質 細 胞 を 用 い て ， ア セ チ ル コ リ ン に よ る カ テ コ ー ル ア ミ ン 放 出 に 対 す る タ ク リ ン と フ ィ ゾ ス チグ ミン の作 用と 機序 につ いて 調べ た ．   2． ア セ チ ル コ リ ン(50ルM)に よ る 灌 流 副 腎 標 本 か ら の カ テ コ ー ル ア ミ ン 放 出 は 、 低 濃 度 の タ ク リ ン(0.1−10ロM)及 び フ ィ ゾ ス チ グ ミ ン(0.2−20 uM)に よ っ て 増 強 さ れ た が ， そ れ ぞ れ100ルMと200ルMの 高 濃 度 に よ っ て は 抑 制 さ れ た ． カ ル パ コ ー ル (50ロM)と ニ コ チ ン(50 LLM)に よ る 放 出 は ， 低 濃 度 の 両 薬 物 に よ っ て 増 強 さ れ ず ， 高 濃 度 で 著 明 に 抑 制 さ れ た ． 分 離 副 腎 髄 質 細 胞 を 用 い ， 二 コ チ ン に よ る 放 出 に 対 す る タ ク リ ン と フ ィ ゾ ス チ グ ミ ン の50％ 抑 制 濃 度 を で 調 べた とこ ろ， とも に約10 LLMで あっ た ．   3． 夕 ク リ ン と フ ィ ゾ ス チ グ ミ ン は ， 副 腎 ホ モ ジ ェ ネ ー ト の コ リ ン ェ ス テ ラ ー ゼ 活 性 を 濃 度 依 存 性 に 抑 制 し ， そ れ ぞ れ10 uMと20ロMで そ の 活 性 を 完 全 に 消 失 さ せ た ．   4． 分 離 副 腎 髄 質 細 胞 か ら の べ ラ 卜 リ ジ ン(20 uM)に よ る カ テ コ ー ル ア ミ ン 放 出 は ， 夕 ク リ ン （1―100ルM)で 濃 度 依 存 性 に 抑 制 さ れ た が ， フ ィ ゾ ス チ グ ミ ン は 殆 ど 無 効 で あ っ た ． 一 方 ， 高 濃 度 カ リ ウ ム(46.2 mM)に よ る 放 出 は ，1−100 uMの タ ク リ ン と フ ィ ゾ ス チ グ ミ ン に よ っ て 影 響 を 受 け な か っ た ．ImMで は ， 夕 ク リ ン 自 身 が 高 濃 度 カ リ ウ ム と ほ ぼ 同 程 度 の カ テ コ ー ル ア ミ ン 放 出 を 起 こ し ， さ ら に 高 濃 度 カ リ ウ ム を 加 え て も 放 出 は そ れ 以 上 増 加 す る こ と は な か っ た ． フ ィ ゾ ス チ グ ミ ン も ま たImMで わ ず か に カ テ コ ー ル ア ミ ン 放 出 を 起 こ し た が ， 高 濃 度 カ リ ウ ム の 効 果 に は 影 響 を 与 え な か っ た ．   5． 膜 電 位 固 定 し た 副 腎 髄 質 細 胞 に お い て ， 夕 ク リ ン と フ ィ ゾ ス チ グ ミ ン は ， 二 コ チ ン に よ る 内 向 き 電 流 ＞ 電 位 依 存 性 ナ ト リ ウ ム 電 流 ＞ 電 位 依 存 性 カ ル シ ウ ム 電 流 の 順 に ， 濃 度 依 存 性 に 抑 制 し た ． ま た ， 両 薬 物 は ニ コ チ ン 電 流 を 同 程 度 の カ 価 で 抑 制 し が ， 電 位 依 存 性 ナ ト リ ウ ム 電 流 及 び カ ル シ ウ ム 電 流 は タ ク リ ン の 方 が 強 く 抑 制 し た ．   6． 以 上 の 結 果 か ら ， モ ル モ ッ ト 副 腎 髄 質 細 胞 に お い て ， 低 濃 度 の タ ク リ ン と フ ィ ゾ ス チ グ ミ ン は ， コ リ ン エ ス テ ラ ー ゼ 阻 害 作 用 に よ っ て ア セ チ ル コ リ ン に よ る カ テ コ ー ル

アミン放出を増強することが明らかとなった．一方，高濃度の両薬物は，主にニコチン 受容体の遮断によってニコチン及びアセチルコ1 」ンによるカテコールアミン放出を抑制 すると考えられる．

以上の結果は，カテコールアミン放出に対するタクリンの作用とその機序に関して多

くの新知見を提供しており，審査委員一同，菅原武氏は、博士（獣医学）の学位を受

けるのに十分の資格を有するものと認めた．