洞房結節に対するアセチルコリン陰性変時作用のイオン機序に関する研究 第2報:多細胞微小標本を用いた実験

Abstract

This study examined the inhibition of automatism and change of membrane potential pulses in multicellular samples under wide range of Acetylcholine (Ach) concentration using selective inhibitors of channels associated with Ach. Small sinoatrial node tissues were extracted from rabbit hearts, and perfused with perfusate containing Ach, Ba(2+), or Cs(+). In this study, Ba(2+) was used as a selective inhibitor of Ach sensitive K current (I(sub K)), and Cs(+), as a inhibitor of inward current activated by hyperdepolarization (I(sub f)). As a result, 2 mM Cs(+) decreased spontaneous excitation rate by 12.8 percent, while 2 mM Cs(+) did not affect the negative chronotropic effect of Ach; i.e., the dose-response curve and IC(sub 50) (the concentration inhibiting Ach effect by 50 percent) was not changed by Cs(+) addition. This implies that I(sub f) may not play an important role in pacemaker function, and that the negative chronotropic effect by Ach may not be associated with I(sub f). 0.5 mM Ba(2+) prolonged the action potential duration, and decreased the maximum diastolic potential by 8 - 10 mV, as well as slight promotion of spontaneous excitation was observed. This is probably because of decrease of slow rectifying K current, and partially due to decrease of I(sub f) current secondary to the depolarization. In addition, Ba(2+) shifted the dose-response curve of Ach to the right, and increase IC(sub 50) (Ach) 3.5 times, which implies that Ach effect was inhibited. Therefore, the negative chronotropic effect of Ach may by caused by the activation of K current.

アセチルコリン(ACh)の用量反応曲線に対するBa(2+)やCs(+)の効果を検討するため、ウサギ洞房結節の多細胞微小標本を用いて、広範囲な濃度域のAChによる自動能抑制と膜活動電位波形変化に対するCs(+)とBa(2+)の効果を調べた。家兎から心臓を摘出し、洞房結節の小球状多細胞微小標本を作成し、表面潅流下でガラス微小電極により膜活動電位を記録すると、典型的な洞房結節主歩調取り細胞または分界稜寄りの移行細胞の特徴を有する自発興奮波形を8-10時間にわたって安定して観察できた。今回の実験では内向き電流(If)に対してかなり選択的な抑制作用を持つことが知られている2mMCs(3+)により、ACh非存在下の自発興奮頻度が平均12.8％減少した。これは洞房結節の多細胞微小標本や単離細胞を用いた他の報告と一致しており、Ifが哺乳類洞房結節細胞のペースメーカ機能維持に果たす役割が決して大きなものでないことを示している。2mMCs(+)はACh陰性変時作用の用量反応曲線やIC50(ACh)に対して全く影響をおよぼさなかった。この事実は前回単離細胞を用いて行った実験結果を支持するものであり、ACh陰性変時作用がIf抑制とは無関係に起こる現象であることを意味している。0.5mMBa(2+)を用いた実験における所見も単離細胞の実験結果と一致しており、ACh陰性変時作用が主としてIk、AChの活性化に基づく現象であることを強く示している。