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薬理学実習発表会. テーマ2 摘出モルモット回腸 に対する薬物の作用. 理論編. メンバー 3015 大野 澄美玲 3016 大家 理伸 3024 海田 美幸 3038 小谷 有希子 3042 左近 郁絵 3048 杉本 倫子 3051 瀬川 朋未 3068 永井 涼子 3070 中山 知倫 3087 松尾 悠紀 3100 山本 真 3103 米倉 伸彦. 解剖 · おさらい. 腸神経系 Enteric Nervous System. 外来神経系 ・ 交感神経系 ・ 副交感神経系. 壁内神経系
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薬理学実習発表会 テーマ2摘出モルモット回腸に対する薬物の作用
理論編 メンバー 3015 大野 澄美玲 3016 大家 理伸 3024 海田 美幸 3038 小谷 有希子 3042 左近 郁絵 3048 杉本 倫子 3051 瀬川 朋未 3068 永井 涼子 3070 中山 知倫 3087 松尾 悠紀 3100 山本 真 3103 米倉 伸彦
腸神経系 Enteric Nervous System 外来神経系 ・交感神経系 ・副交感神経系 壁内神経系 ・アウエルバッハ神経叢(筋層間神経叢) …腸管の運動を制御 ・マイスナー神経叢(粘膜下神経叢) …分泌や吸収などの粘膜機能 平滑筋の直接的神経支配と壁内神経叢のニューロンへのシナプスを介した支配とがある
Achの生合成 *コリンの取り込み コリン輸送体 へミコリニウムで抑制 コリン Na+ 共輸送 Cell 外 Cell 内 Ach生合成の律速段階
CH3 CH3 N+ CH2CH2OH CH3 Choline CH3 CH3 N+ CH2CH2OH CH3 Choline アセチルコリン エステラーゼ コリンアセチル トランスフェラーゼ CH3 CH3 N+ CH2CH2OCCH3 CH3 O Acetylcholine CH3COOH Acetic acid CH3 C S CoA O HS CoA Achの生合成
H+ Achの貯蔵 ATP, プロテオグリカン含む 逆輸送 成熟した小胞体
AChの遊離 ・ACh遊離は数千分子のAChが一つの量子として遊離の最小単位となり、非連続的な遊離が行われるという量子的遊離の性質を持っている。 量子的遊離のvesicle説 神経終末にシナプス小胞が存在し、その内に数千~数万分子のAChを含むという事実 AChが量子的遊離を起こすという事実 遊離されるAChはシナプス小胞内のものである + つまり、神経興奮により終末内に流入したCa2+が、シナプス小胞と細胞膜を融合させ、小胞内のAChを細胞外へ遊離する(exocytosis)と考えられる。
Ach Na+ AChの遊離(静止状態) 神経が静止状態にある時も1~数個のシナプス小胞から自発的にAChが遊離される。 このAChがAChR内のNa+チャネルを開口して終板に微小な脱分極を起こさせている。 AChR こうして起こる脱分極を微小終板電位(MEPP)と呼ぶ。
Ach Ca2+ Na+ Na+ AChの遊離(神経興奮時) 神経終末に活動電位が到達すると膜のCa2+チャネルが開口し、Ca2+が流入する。 神経終末でのCa2+増加が引き金となり数百の量子が同時に遊離され、AChR内のNa+チャネルが開き、 Na+が流入し、MEPPの相加によって終板電位(EPP)を発生させる。終板電位により、電位依存性Na+チャネル付近の電位が閾値に達するとNa+チャネルのゲートが開き、自己再生的に活動電位となる。 電位依存性Ca2+チャネル 電位依存性Na+チャネル AChR
フィードバック阻害 酢酸 分解 ACh AChE AChE Mit アセチル-CoA + コリン N M M Ca2+ N AChの生成・貯蔵・遊離・分解・フィードバック阻害 電位依存性Ca2+チャネル N:ニコチン受容体 M:ムスカリン受容体
アセチルコリン受容体 ①ニコチン受容体
自律神経系 ② ① 節後神経 交感神経系 副交感神経系 節前神経 ACh 神経伝達物質 ACh ニコチン 受容体 ニコチン 受容体 NE ACh アドレナリン 受容体 ムスカリン 受容体
NE アドレナリン受容体 細胞膜 β2 Gs AC 促進 ATP cAMP↑ ①PKAの活性化 ②ミオシン軽鎖の リン酸化を抑制 筋弛緩
ACh ① ② ムスカリン受容体 細胞膜 M2 M3 Gi Gq cAMP ↓ PLC 促進 DG PKA ↓ IP3 PLC 促進 筋小胞体 PIP2 Ca2+↑+CAMComplex カルモジュリン依存ミオシン軽鎖キナーゼ 活性 ミオシン軽鎖 リン酸化 ATPase活性化 筋収縮
抗原 PIP2 Lyn Syk DG PLC IP4 IP3 PKC ER [Ca2+] Ca2+ CaMK 細胞骨格 蛋白 リン酸化 ヒスタミン
Ca2+↑+CAMComplex MLCK活性 ミオシン軽鎖 リン酸化 筋収縮 H1 R O C 細胞膜 Gq PLC 促進 DG IP3 筋小胞体 PIP2 ATPase活性
DMPP *ジメチルフェニルピペラジニウム *ニコチン性アセチルコリン受容体のアゴニスト *自律神経節興奮薬 *初期脱分極を起こす *一部はムスカリン様作用を示す
CH CH CH 3 3 3 化学式 + N N N N ニコチン DMPP
M2 M3、H1 R O C Ca2+ ポ ン プ 細胞膜 Gi Gq cAMP↓ PLC 促進 DG PKA ↓ IP3 筋小胞体 PLC 促進 R R 筋小胞体 PIP2 Ca2+↑+CAMComplex Ca²+供給源: ・細胞外から ROC (receptor operated Ca²+ channel) ・細胞内Ca²+ストアから MLCK活性 ミオシン軽鎖 リン酸化 IICR(IP3誘起性Ca²+放出)IP3R CICR(Ca²+誘起性Ca²+放出)RyR ATPase活性 筋収縮
2+ Ca -CaM 4 2+ + 4Ca+CaM MLCK(不活化) 2+ Ca –CaM・MLCK(活性化) 4
略語 ACh(Acetylcholine) His(Histamine) DMPP (Dimethylphenylpiperazinium) C6 (Hexamethonium) Atr(Atropine) DPH (Diphenhydramine)
方法 ①アゴニストを投与し収縮高を測定する ②3回洗浄、5分後1回洗浄、さらに5分待つ ③アンタゴニストを投与 ④1分後アゴニストを投与し収縮高を測定する ⑤ 3回洗浄、5分後1回洗浄、さらに5分待つ
アゴニスト ACh 2×10-4M、0.2ml Histamine 2×10-4M、0.2ml Dimethylphenylpiperazinium 2×10-3M、0.2ml →Tyrode液40mlの入った腸管懸垂槽に投与
アンタゴニスト Hexamethonium 2×10-3M、0.6ml Atropine 2×10-4M、0.2ml Diphenhydramine 2×10-4M、0.2ml →Tyrode液40mlの入った腸管懸垂槽に投与
His ACh ACh シンプルな腸管収縮モデル ヒスタミン受容体 ムスカリン性受容体 ニコチン性受容体 His(Histamine)
His シンプルな腸管収縮阻害モデル DPH ACh ACh Atr C6 His(Histamine) C6 (Hexamethonium) Atr(Atropine) DPH (Diphenhydramine)
解析 収縮率:平均値±標準偏差 t検定(両側)によるcontrolに対する有意差検定 *P < 0.05, **P < 0.01, ***P < 0.001.
DPH ACh ACh Atr AChによる腸管収縮と阻害 ACh C6 C6 (Hexamethonium) Atr(Atropine) DPH (Diphenhydramine)
AChによる腸管収縮と阻害 ** *** C6 (Hexamethonium) Atr(Atropine) DPH (Diphenhydramine)
His Histamineによる腸管収縮と阻害 DPH His(Histamine) DPH (Diphenhydramine)
Histamineによる腸管収縮と阻害 *** C6 (Hexamethonium) Atr(Atropine) DPH (Diphenhydramine)
DPH DMPP ACh C6 Atr Dimethylphenylpiperaziniumによる腸管収縮と阻害 DMPP(Dimethylphenylpiperazinium) C6 (Hexamethonium) Atr(Atropine) DPH (Diphenhydramine)
Dimethylphenylpiperaziniumの収縮率(%) T検定 1.25484×10-73.10436×10-84.50699×10-6
Dimethylphenylpiperaziniumによる腸管収縮と阻害 *** *** *** DMPP( Dimethylphenylpiperazinium ) C6 (Hexamethonium) Atr(Atropine) DPH (Diphenhydramine)