ムスカリン受容体機能に関連する細胞内伝達系のパッチクランプ法による研究

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副賢髄質クロム親和性細胞を神経細胞のモデルとして用い、ムスカリン受容体性興奮に関連するイオンチャンネル機構と細胞内情報伝達系をパッチクランプ法を用いた電気生理学的研究により検討した。ラットから摘出単離した副賢髄質クロム親和性細胞を恒温漕中で維持し、アセチルコリンおよび種々のコリン作動薬を局所投与することにより生じる細胞活動の変化および膜電流を解析した。アセチルコリン(Ach)は10^<ー6>ー10^<ー4>Mの濃度において用量依存性に脱分極性の興奮作用を発現した。膜電位固定下にAchを投与すると、投与直後に生じる一過性の初期電流と投与中に漸増する特続的な遅延性電流の2種類の内向き電流を誘発した。ニコチンは初期電流のみを誘発し、ムスカリンは遅延性電流のみを誘発したことから、ムスカリン受容体刺激は遅延性の内向き電流を誘発すると推定された。プロテインカイネ-スC(PKC)の活性化作用を持つホルボ-ルエステルもムスカリン様の興奮作用と内向き電流を誘発した。Achあるいはムスカリン投与により遅延性電流が生じる間は細胞膜コンダクタンスが減少すること、また、遅延性電流の逆転電位がKチャンネルの平衡電位付近にあることから、ムスカリン受容体性の内向き電流はK電流の減少に基づくものであると推定された。次いで、副賢髄質を静止膜電位付近に保った状態で単一チャンネル電流を記録したところ、短時間の開口時間を持つカリウム性の電流が記録された。細胞外に投与したムスカリンは静止状態で開口するカリウムチャンネルの電気伝導度、開口時間の時間定数に影響することなく、開口頻度のみを選択的に減少した。以上の結果は、ムスカリン受容体刺激により細胞内PKCの活性化が起こり、PKCによる静止力リウムチャンネルのリン酸化によってカリウムチャンネルが不活性化され、持続的な脱分極性の興奮作用が発現することを示すものである。