金沢大学 十 全 医学 会 稚 誌 第96巻 第2 号 3 4 9 −3 6 2 く
1
9 8 7I気
道轡縮
に対す
る防御
反 応 における拡 張性
プ ロ ス タ グ ラ ン ジ ン の 関 与金沢 大学 医学 部 内 科学 第三講 座 く主 任
こ
松田 保教 授I魚 谷 浩 平
く昭和
6 2
年2
月1 6
日受付ン3 4 9
気 道 収 縮
に
対す る防御反応に
お け る拡 張 性プ
ロス
タ グ ラン
ジン の
役 割を明らか に
す る た め,モ ル モ
ッ ト をu r et
ha n 5 00 mg
lkg
,Ch lo r alo s e5 0mg
lkg に
よって麻 酔し, 気道 反応の指 標と し て動 肺コン
プ ラ イ アン ス
くC dy
nl お よ び肺抵 抗 くR.一l を測 定し て,
ヒ ス
タミ ン
吸 入に
よ る気道 収 縮 後の
回復過 程を観 察した. 気道 収 縮が最大
に
達し た直後に
サ イク
ロ オ キシ
ゲ ナー ゼ阻害 剤で
あ る イン
ドメ
サシ ン
1 0 mg
ノkg
を静 注す るこ
とに
よ り,C dy
nの
回復過 程がコン
トロ ール に
比 し て有 意に
遅 延し た. トロン
ボ キ サン
合成 酵 素 阻 害 剤で
あ る O K Y−0 4 6の
10 mg
Jkg の
静 注お よ び 5−リ ポ キシ
ゲ ナ ーゼ阻 害剤で あ る A A−86 1の
1 0 0 mg
lkg の
経口投 与は, いずれ も気 道の
回復過程に
は何ら影 響を及 ぼ さ な かった. 以 上の こ
と か ら, 気 道収 縮が生 じ た際に
は, P G E や P G I2 な どの
拡 張 性プロス
タ グラ ン
ジン
が 産生さ れ, 気道の
恒 常性 維 持の た めに
作用 し てい
る と考え ら れ た.K
e
yw o r
ds
br o n c
ho c o n s
tric
tio n
, de
fe n c e m e c
ha n
is m s
,C
yC
lo o x
y ge n a s e
pr o
du c
ts
,gu
in e a
pig,hi
s
ta m
in e
プロ
ス
タ ブラ ン
ジン
や トロン
ボ キサ ン
, ロイコ ト リエ
ン
な どの
アラ
キ ドン
酸 代 謝 産 物は, 気 道の
緊 張ho n u sl
に
大き く関与し, 気 管支 喘 息の
病 態の
上で
も重 要な役割を は た し
て い
る と言わ れ てい
る.こ
れ らの
代 謝産物は, 抗 原抗 体反応1 1 2I
の み
な ら ず, 多くの
非特 異的刺激に
よって
も放 出さ れ3 刷, 気 道 収縮 性に
作用 する も
の
5 I 引と拡 張 性に
作用 す る もの
7 卜 l りが存 在す るこ
と か ら, 気 道
の
恒 常性の
維 持の
た めに
, 局所の
調節因 子 と して
作用 して
いる 可能性が あ る1 2 I.従って,気 管支 喘息の
病 態を諭ず るに
は, 気 道収 縮 性 物 質ばか
りで
は な く, 拡張 性物 質の
果 た して い
る役 割や その
異 常とい
う点に
も着目 す る 必要が あ る. 今回筆 者は, 気 道 収縮に
対す る防 御反応と して の
拡 張性プロス
タ グラ ン
ジン の
役割を よ り明確に
す る た めに
,モ ル モ
ッ トに ヒ ス
タミ ン に
よ る気 道収 縮を 生 じ させ
, その
後の
気 道の
回筏 過程を観察し た. 収 縮 後の
気 道 局所に お い て
ア ラ キ ドン
酸代 謝が どの
よ うに
動い
ているか
を, サ イ クロオ キシ
ゲ ナー ゼ阻 害 剤で
あ る イン
ドメ
サシ ン
, 選択 的トロン
ボ キ サン
合成 酵 素 阻 害 剤で
あ る O K Y−04
6 H Eト3− く4
.く1
−imida z oy
lm et
hy
11p
he ny
l1 2−P
r Op
e n Oic a cid hy
dr o chlo ri de m o n ohy
dr at
el1 31,お よ び 5−リ ポ キシ
ゲナー ゼ阻害 剤
で
あ る A A−8 61
く2,3,5.t
rim et
hy
l−6−く1 2−h
y
dr oy
.5,1 0−dode c ade ny
lト1
,4
.be n z oq
uin o n el1 41を 用いて検 討し, 興味あ る知 見を得たの で
, 報 告す る.材 料
お
よ び方法 I . 実験 動 物2 9 0ノー5
1
0g の
Ha rt
ley
系 雄モ ル モ
ットく三協ラ ボ く富山うぅ を購入 し, 金沢 大 学 動物 実験 施 設 内の
空 調飼 育室 く室温 2 3士
20C, 湿度55士
5 %うで
1週 間以 上飼 育し, 肉眼的観 察に
よ り健 常と判 断さ れ た 動物を実 験に
供し た.
H .実験 装置
お
よ び 測定項 目実 験 装 置
の
ブロ ック
ダ イ ア グ ラム
を図1に
示 し た.e
t
hy
l c a rba mat
e くu r et
ha n15
0 0mg
lkg
, a−Ch lo r a−lo s e5 0 m
g
lkg の
腹 腔 内投 与に
よって モ ル モ
ッ ト を麻A b br
e v
ia
tio n s こ
C dyn
, dyn a m
ic c o m
plia
nc e
三王D M indo m e
tha c
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ニL T,1e u
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te
ニV ,V O
lu
me
.35 0
F i
g
.1. De sig
n of e xp
e rim e nt
al sy
st
e m − Pe s oくe s o
p
hag
e alp
r e s s u r eI, Pa o くp
r e s s u r e at
air w ay
op
e ning
I,甘くflo w r at
el a nd V くV Olu m el w e r esim ul
t
a n e o u sly
r e c o rded.酔し た後, 胸 骨上棟よ り
1
横 指 頭 側で気 管 切 開を行 なって気管カニ ュ ー レを装 着し, 小動物用従量式レ ス
ピレ ー ター くH a r v a rd 社 製M odel 1 6 80 くSo u
t
h Nat
ic,U .S.A.うう
に て
陽圧 呼 吸を行なっ た. ま た, 左 頸静脈に
カ テー テル
を留 置 し, S u X a m et
ho niu m くs u c ciny
l−cholin e1 1m
g
lkg
を静注し た. 1 回換 気 童は 1 0 mll kg
, 呼吸数は毎 分6 0 回と し た. 装 置の
死腔は 0.5 ml である. 気 管カニ ュ ーレ
の側圧 くPa o,p
r e S S u r e at
air w ay
op
e ning
l は, 差圧ト ラン ス
デュ ーサ ー く日本 光 電 社製M odel T P 6 0 3 T く東 京刃 を 用い て
測 定し た. 食 道 内 圧 くPe s o,e S Op
hag
e alp
r e s s u r el は, 気 管切 開 部で
食 道を切 開し, 先 端か
ら 5.O m m 間 隔で
2つ の
側 孔を もつ
ポ リエチレ ン
チュ ーブ く外 径1.5 m m , 内径 1.Om m ほ 水で満た して
挿入 し, 低 圧 用 差 圧ト ラン ス
デュ ー サー く日本 光 電 社 製M odel M P U −0.1 A く東 京刃に
て測 定し た1 5一. ま た, 気 流速 度 くV,flo w r at
el は, 体プレ
チス モ
グラフ に
と りつ
け た小 動 物用 L illy
型 ニ ュ ーモ
タ コ グ ラフ
く日本 光 電 社 製M odel T V 2 4 1 T く東 京II お よ び低圧 用羞 圧ト ラン ス
デュー
サー 帽 本光 電 社製M odel T P 6 0 2 T く東 京H
に
よ り 測 定し,こ
れ を電 気的に
積 分し て換 気量 くV,V Olu m el を求め た. 上記の 4 つ の パ
ラメ
ー タ ー はレク
チコ ー ダ ー く日本 光電 社製M odel P−0 7 70 C く東京11に
連 続 摘 記し,A皿du r らの
方法湖に
従い
作 図 法に
よ り肺 粘性 抵 抗 くRh lu ng
r e sist
a n c el と動肺コン
プ ラ イ アン ス
くC dy
n, dy
n a mic c o mp
lia n c el を算 出し た. RLと C dy
n は肺 気量に
依存す る た め, RL は体重 くkg
I を乗じ, C d
y
n は体 重 くkg
I で除し た値を用い た5 ,.I m 薬物
の
収入負 荷薬 物 く
ヒ ス
タミ ン
うは,南ら川が開発し た小動 物用定 量 的吸入負荷 装 置を 用い
て, 呼吸状 態を変 化さ せ るこ
と な く,t
i dal br e at
hing
法で吸入負荷し た.1 V .
ヒ ス
タミ ン
吸 入 量の
決 定体重 3 6 0旬4 5 0
g
く平 均43 0g
フのモ ル モ
ッ ト 8 匹 を用い
て
,ヒ ス
タミ ン の
累績用量 反応 曲 線 くc u m ulat
iv edo s e−r e S
p
O n S e C u r V el を作 成し た. 吸 入 用ヒ ス
タミ ン
溶 液は,h is
t
ami n ed ihy
dr o ch lo ride を 生 理食塩 水で
溶 解して 1
.Omg
ノmlの
濃 度と し た もの
を 用いた.気道状 態を で き る限り 一 定に
す る た め,1
回換 気量の
2 へ 3 倍の
深 吸気 くT L C m a n e u v e rl を行ない, その
1 分後に
デ ー タ を記録し て負 荷 前の
コン
トロ ー ルと し, その
衡
ヒ ス
タミ ン
溶液を 正確に
3秒 間く本 装 置の
分 時エアロ ゾ
ル
負荷量 は 1 5声
1ノmin で あ り1 7 1, 3 秒 間の
吸 入 で はヒ ス
タミ ン
負荷量 は 0.7
5ノ
ノg
と な るう 吸 入 さ せ,そ の
1
分 後に
デ ータ を記録し た. ひ き続い
て 3 分後に
再び T L C m a n e u v e r を行ない, そ
の
3 分 後に
5秒 間 く1
.2 5ノ
Jg
コ吸 入負荷し て同様の
測定を行ない
, 以 下同 様に
7 秒 間 く1
.7 5ノ
上g
う, 1 0秒 間 く2.5 0〆g
コ, 1 5秒間 く3.7 5月 g
l, 2 0 秒 間 く5.0 0メg
う, と順に
吸入負荷を行 なって デー タ を記 録し た. 累 積用量反応 曲線か
ら, すべて
の モ ル モ
ットに お い
て気 道の最 大 収縮を 生 じる最 小限の ヒ ス
タミ ン
量を求め,.以下
の
実 験に
お け る 吸 入 負 荷の
投 与量 と し た.V .
ヒ ス
タミ ン
吸入後の
気道反応に
及ぼ
す各種薬剤の
効 果1
I イン
ドメ
サシ ン の
効 果 iI イン
ド メ サシ ン
投与 群32 0 へ4 9 0
g
く平 均41
6g
l のモ ル モ
ット 9 匹 を 用い
た. T L C m a n e u v e rの
3 分後に
1 mg
ノmlの ヒ ス
タミ ン
を 2 0秒 間 く5.0 0メ
イg
う吸 入 し, 1 分後の
データ を ピ ー ク値と し た. そこ で
直ちに
0.2%Na2C O3 溶 液で
溶 解し た イ
ン
ドメ
サシ ン
1 0 mg
ノkg
を右 頸 静脈 よ り静 注し, その
後の
4 0 分 間の
気 道 反応を観 察し た.iり コ
ン
トロ ール
群2 90 へ5
1
0g
く平 均4
04 g
lの モ ル モ
ット 9 匹 を 用い た. イン
ド メ サシ ン の
溶 解 液に
用 いた 0−2%Na2C O3溶 液は
p
Hl l
.2 と強アル
カ リ性で
あ り, イン
ドメ
サシ ン
溶 液はp
H 7.7 と ほ ぼ中 性で
あったこ
とか
ら, 対照 液と し て は生理食塩水を 用いた. イン
ドメ
サシ ン
潜漕の
代わ りに
生理食 塩 水を 用い
た 以外は, イン
ドメ サ シ ン
投与 群と全く同様に
実 験を行なっ た.iiil イ
ン
ドメ
サシ ン
投 与 時の
血 圧の
変 化と肺w et
l dry
r at
ioに
つい
てヒ ス
タミ ン
を 比較 的大 量に
吸 入 させ
る ため
, 全身状 態の
指 標と し て イン
ド メ サシ ン
投 与 群お
よ びコン
トロ ー
ル
群の
各6 匹に お い
て, 血 圧の
変 動を測 定し た−ま た, C d
y
nの
測 定は肺 水腫が生じ た場 合に
影 響を受 け る が, 麻 酔 .人 工換 気 下の モ ル モ
ッ ト で は経時 的に
徐々 に
肺 水 腫が 生 じ る と言わ れ てお
り, さ らに
大量の
ヒ ス
タ ミン
吸入に
よ り肺血管の
透 過 性が冗進 す る可能 性も考え ら れ る. イン
ドメ
サシ ン
がこ
れ らの
肺 水腫に
気 道攣 縮
に
対す る防 御反応と拡張性プ
ロス
タ グラ
ン ジン
影響を 及 ぼ し ている
か
否か
を検討す る た めに
, 実験 終 了後に
,モ
ルモ
ット肺を摘 出し て 重 量 を測定し, 乾 燥 器に て
十分に
乾燥さ せ た後再び 重量を 測定して
, W et
ノ dry
r at
io を求め た.2 ラ O K Y−0
4
6の
効果 H O K Y 凋4 6投 与群32 0 へ4 9 0
g
く平 均4 1
9g
コの モ ル モ
ッ ト 8 匹 を 用し−た.イ
ン
ドメ
サシ ン
投 与群と同様に 1
mg
ノmlの ヒ ス
タミ ン
溶 液2 0 秒 間 く5
.00 ノ
ノg
コ 吸 入に
よ る 反 応の
ピーク
後, 直ち
に
生 理食塩水に
て溶 解し た O K Y 用4
6 を1 0
mg
ノkg
,右頸静脈よ り静 注し, 4 0 分間の
気 道 状 態を観 察し た.iiコ コ
ン
トロ ール
群31 0 句
4
9 0g
く平均3 9 0g
lの モ ル モ
ッ ト 8 匹 を 用いた.O K Y .掴 6 溶 液
の
代わ りに
生理食塩 水 を 用い
た 以外 は, O K Y−04
6投 与 群と全く同様に
実験を行なっ た.3 う A A−8 61
に
よ る影響 り A A−86 1 投 与 群3 50 へ
4
7 0g
く平 均4
1 8g
うの モ ル モ
ッ ト 9 匹 を 用い
た. 実験 開 始1
時 間 前に
, 5 %ア ラ ビ アゴ ム
懸濁 液に
溶解し た A A−8 6 1 を 1 0 0mg
lkg
経口
投 与し た.ヒ ス
タミ ン
5.0 0声g の
吸 入 を行なって気 道を収 縮さ せ,ピー ク後40 分間
の
気道 状 態を観 察し た.iり コ
ン
トロ ール
群3 4 0 旬
4
8 0g
く平均4 2 3g
lの モ ル モ
ッ ト 9 匹 を 用い
,実験 開始1時 間前
に
A A一朗1 投 与群と同 量の
ア ラビ
アゴ ム
懸濁 液を経口
投 与し, 同様に ヒ ス
タミ ン
を 吸 入 さ せ, ピーク後4
0 分 間の
気 道 状 態を観 察し た.Vl. 使用薬 物
使用 し た薬 物は 以下
の
通りで
あ る. す な わ ち,H is
t
a min edihy
dr o ch lo ride く和光 純 薬工業 く大 阪Il,Indo me
t
ha cin くI D Ml くS ig
m a くSt
.Lo uis,U.S.A1l. ,E
t
hy
l c a rba mat
e くu r et
ha nlく和光 純 薬工業 く大 阪jl,a−Chlo r alo s e く和 光 純 薬工 業 く大 阪Il, S u X a m e
t
− ho niu m くs u c ciny
lcholin el 仙之内 製 薬く東 京ン1,O K Y−0
4
6 くキッセ
イ薬品 工業 く松 本H , A A−8 61
く武田薬品 工業 く大 阪1 1, Ar ab ic
g
u m く和光 純 薬工業 く大阪う1, な ど.VII. 評 価
h is
t
a min e 吸 入負荷の 1
分後の
測 定 値を ピーク値と し, 薬 物ま た は生理食塩水の
静 注後 くA A 牒6 1 投 与の
場合は ピーク
後I, 1 , 3 ,5
, 7,1
0,1
5, 2 0, 3 0,4 0分
の
C dy
nお
よ び Rl. を求め, 負荷 前の
値に
対す る 各時間の
値を % C dy
n, %R., で表わ し た. 薬 物投 与 群 とコン
トロ ール
群の
比 較は,ノ ン パ
ラメ
ト リック
法 くM a n n−W h it
e ny の
ut
e st
lを 用い
て,薬 物 静 注後の
各 時間に
つい
ての
検 定を行なった. 両 側 検 定で p S
O.0 53 51
以 下 を有意と判 定し た.
成 績
工
. セス
タミ
ン吸 入量の
決定 く累積用 量 反応 曲線の
作成1ヒ ス
タミ ン に
よ る累 積用量反応曲 線を図2a,bに
示 す. C dy
n く体重 で除し た値1は, 前 値4.4
5 士1.70 く平 均値士
標 準偏 差つくmlJc mH20.kg
l か ら, 3.7 5J
Lg
の 吸 入に
て全 例で
ほ ぼ最 低 値 く0.15士
0.0 5 mlノc mH20.k
g
,3.5士
1.0%う と な り, その
後さ らに
吸入 量 を追 加し て も ほ と ん ど変化は なか
った. ま た固体差も 比較 的小 さ く, ほ ぼ 一様の
結果が得ら れ た. RL く体 重を乗 じ た値l は前値が 0.1 58士
0.02 5 くc mH20.s e c.kg
l mlうで
, 3.7 5旬6.2 5月g の
吸入 で ほ ぼ最 大 値 く1.4 8士
0.55C mH20 .s e c .k
g
J,ml,9
4
2士
354
%1 と な り, そ れ 以 上の
負荷で
も プラ
トー と な る傾 向が見ら れ た. ま た,C d
y
nに
比 して
固体 差が大きか
った. 以 上 の結 果か ら,実 験
に
使用 す るモ ル モ
ットの
全例に
気管 支の最 大収 縮 を生じ さ せ る目 的で,ヒ ス
タミ ン の
吸 入量は1
mg
ノml を 2 0移 間吸 入 く5.0 0ノ
上g
う と設定し た.口.
ヒ ス
タミ ン に
よる
気 管支の
最大収 縮後の
回復 過 程に
つ いて
1 . イ
ン
ドメ
サシ ン
投与 群 く工D M 群つとコン
トロ ール
群 くC 群うの
比較11 C d
y
n の変 化に
つい
てヒ ス
タミ ン
吸 入負 荷 前の
C dy
nの
値は, I D M 群4
.7 5士
2.3 4くmlノc mH20.kg
l, C 群3.8 9士
2.6 9 くmllC mH20 .k
g
l で あ り, 負荷 後の
ピー ク値 く%C dy
nl は,工D M 群1.7士
0.6%,C群2.2士
0.6%と,有 意な差 は認め なか
っ た. しか
し,C 群で は1
分後3.4 士1.1%,3 分後5.0
士
2.2%, 5分 後6.6士
3.5%, 7分後8.1 士
3.8%,1
0 分後8.6士
4,0%, 1 5分後1
3.8士
6.8%, 2 0 分後1
6.1士
6.1%, 3 0 分 後2 3.0 士1 0 .8%,4
0分 後 30.5士 1 8
.5
と 回復し ているの に
対し て,1 D M 群で は,1
分後1.8士
0.7
%, 3分 後2
.4 士
0.9%, 5分後3.4士 1
,0%, 7 分後3.4 士
0.6%, 1 0分後3.8士 1
.1%, 1 5 分 後4
.7士 1
.3%, 2 0分 後7.3士
2.5%, 3 0 分 後1
0.4士 2
.5%,4
0 分後1
7.6士
5.8%と, イン
ドメ
サシ ン
静 注の
1
分後よ り C 群に
比 し て有 意に
回復過程が遅 延し, 以 下 5 , 7,10
,1
5,2 0,3 0分と有 意 差が認め ら れ た くp く
0 .02
へ用.0 5, 図3aう.2 う R.
.
の
変化に
つい
てヒ ス
タミ ン
吸 入負 荷 前の
値は,1 D M 群0.1
68士
0.04
0くc m H20 .s e c .kg
JI
mu , C群0.1 8 8
士
0.0 6 8 くc mH 20.s e c.kg J
Imりで あ り, 負荷 後の
ピー ク値 く%RLl は I D M 群