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1報:単離洞房結節細胞を用いた実験

Abstract

Acetylcholine (Ach) have an negative chronotropic effect on the heart due to suppressing automatism of the pacemaker in the sinoatrial node. This study examined how selective inhibition of ion channels can influence the Ach negative chronotropic effect. The sinoatrial myocytes were isolated from rabbit hearts, and spontaneous cycle length was measured. In order to distinguish Ach effects on K current and on non-selective current activated by hyperdepolarization, each current was inhibited selectively using Ba(2+) and Cs(+); 0.5 mM Ba(2+) can inhibit K current by 80 - 90 percent, and 1 mM Cs(+) can inhibit the non-selective current by 50 - 60 percent. Both inhibitors do not affect other currents. In this study, 1 mM Cs(+) did not show any effect on spontaneous excitation rate of the sinoatrial node, and on inhibition by Ach. This suggests that the negative chronotropic effect of Ach is not related to the non-selective current. On the other hand, although 0.5 mM Ba(2+) did not affect the spontaneous excitation rate when Ach did not present, it suppressed the Ach effect on spontaneous excitation. Therefore, the K current may participate in negative chronotropic effect of Ach.

家兎単離洞房結節細胞を用いて、イオンチャネルの選択的抑制がアセチルコリン(ACh)陰性変時作用にどのような影響を与えるかを観察した。家兎洞房結節を処理してその細胞を単離し、フォトダイオードアレイによる細胞長計測装置を用いて、細胞の自発収縮に伴う細胞の動きをとらえ、自発興奮間隔を計測した。過分極により活性化される非選択性電流(if)は、低濃度のCs(+)により特異的に抑制されるので、1mMのCs(+)を潅流液に添加し、ifの抑制がACh変時作用におよぼす影響を観察した結果、Cs(+)(1mM)はACh添加前の自発興奮頻度を変化させず、AChによる自発興奮抑制作用に対しても有意な影響をおよぼさなかった。このことは洞房結節細胞の正常自動能生成にはifは重要な役割を果たしていないことを示している。次ぎにik、Achの活性化がACh陰性変時作用に果たす役割を検討するため、0.5mMのBa(2+)の効果を観察した。その結果、ACh非存在下のコントロールにおける洞房結節細胞の自発興奮頻度にはほとんど変化が認められなかったが、ACh(5×10｛-8｝M、10｛-7｝M)による自発興奮抑制は有意に抑制された。この結果はAChの陰性変時作用が主としてik、AChの活性化によることを示している。