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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
３０１５
３０２４
３０４２
３０５１
３０７０
３１００
大野
海田
左近
瀬川
中山
山本
メンバー
澄美玲３０１６
美幸
３０３８
郁絵
３０４８
朋未
３０６８
知倫
３０８７
真
３１０３
大家
小谷
杉本
永井
松尾
米倉
理伸
有希子
倫子
涼子
悠紀
伸彦
解剖·おさらい
腸神経系 Enteric Nervous System
外来神経系
壁内神経系
・交感神経系
・アウエルバッハ神経叢（筋層間神経叢）
・副交感神経系
…腸管の運動を制御
平滑筋の直接的神経支配と壁内
・マイスナー神経叢（粘膜下神経叢）
神経叢のニューロンへのシナプスを
…分泌や吸収などの粘膜機能
介した支配とがある
アセチルコリンについて
～生理機序～
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+
Cell 外
Cell 内
Ach生合成の律速段階
共輸送
CH3
CH3 N+ CH2CH2OH
Achの生合成
CH3
CH3 N+ CH2CH2OH
CH3
CH3
Choline
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
CH3 C S CoA
O
HS CoA
Acetic acid
Achの貯蔵
ATP,
プロテオグリカン含む
逆輸送
H+
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
ACｈが量子
的遊離を起こ
すという事実
＋
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
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の遊離（静止状態）
Ach
Na＋
AChR
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。
こうして起こる脱分極を
微小終板電位（MEPP)
と呼ぶ。
AChの遊離（神経興奮時）
Ｃａ２＋
Ach
電位依存性Ca２＋
チャネル
Na＋
Na＋
電位依存性Na＋
チャネル
AChR
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。
ACｈの生成・貯蔵・遊離・分解・フィードバック阻害
酢酸
Mit
Ｃａ２＋
アセチル－CoA
フィード
バック
阻害
＋
コリン
ACh
電位依存性Ca２＋
チャネル
AChE
分解
N
M
AChE
N
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
サブタイ
プ
局在
反応
筋肉型
（NM)
受容体
神経筋
接合部
アンタゴニスチャネル遮断
ト
薬
αブンガロトデカメトニウム
キシン
ガラミン
神経型
（NN)
受容体
自律神
経節
中枢神
経
神経ブンガヘキサメトニ
ロトキシン
ウム
ネオスルガトメカミラミン
キシン
②ムスカリン受容体
サブタ
局在
イプ
M1
中枢神経
神経節
M2
心臓ペース
メーカー
反応
アゴニスト特異的アンタ
ゴニスト
ピロカル
ピン
ピレンゼピン
テレンゼピン
ベタネ
コール
メトクラミン
ビンバシン
ガラミン
ベタネ
コール
ヘキサヒドロ
シラジフェニ
ドール
心筋
M3
心臓以外の
副交感神経
効果器官
アセチルコリンについて
～平滑筋への作用～
自律神経系
交感神経系
副交感神経系
節前神経
ACｈ
神経伝達物質
ニコチン
受容体
ACｈ
ニコチン
受容体
節後神経
NE
①
アドレナリン
受容体
ACｈ ②
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
M2
ムスカリン受容体
細胞膜
Gi
M3
cAMP ↓
PKA ↓
Gq
PLC 促進
DG
①
IP3
PLC 促進
PIP2
筋小胞体
Ca2+↑＋CAM Complex
カルモジュリン依存ミオシン軽鎖
キナーゼ活性
②
ミオシン軽鎖リン酸化
ATPase 活性化
筋収縮
ヒスタミンについて
抗原
Lyn Ｓｙｋ
PIP2
PLC
IP4
DG
IP3
PKC
ER
[Ca2+]
CaMK
細胞骨格
蛋白
リン酸化
ヒスタミン
Ca2+
ヒスタミン受容体のサブタイプ
受容体
サブタイプ
H1
H2
H3
分布
細胞内情報伝達系
平滑筋
内皮細胞
脳
胃粘膜
心筋
肥満細胞
脳
前シナプス性
脳
壁内神経叢
他神経
↑IP 3, DAG
選択的活性薬
選択的拮抗薬
2-(3-fluorophenyl)histamine mepyramine
triprolidine
↑ｃAMP
dimaprit
impromidine
amthamine
ranitidine
tiotidine
G蛋白と連動
R-α-methylhistamine
imetit
immepip
tioperamide
clobenpropit
H1
R
O
C
Gq
細胞膜
PLC 促進
DG
IP3
PIP2
筋小胞体
Ca2+↑＋CAM Complex
MLCK活性
ミオシン軽鎖リン酸化
ATPase 活性
筋収縮
DMPPについて
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
化学式
CH3
N
+
N
N
N
CH3
CH3
ニコチン
DMPP
まとめ
M2
M3、H1
Gi
cAMP ↓
細胞膜
Ca２＋
R
O
C
Gq
ポ
ン
プ
PLC 促進
DG
PKA ↓
IP3
PLC 促進
Ｒ
PIP2
筋小胞体
Ｒ
筋小胞体
Ca²+供給源：
・細胞外から ROC
（receptor operated Ca²+ channel)
・細胞内Ca²+ストアから
IICR(IP3誘起性Ca²+放出） IP3R
CICR(Ca²+誘起性Ca²+放出）RyR
Ca2+↑＋CAM Complex
MLCK活性
ミオシン軽鎖リン酸化
ATPase 活性
筋収縮
２＋
Ca４-CaM
+
２＋
4Ca +CaM
MLCK(不活化)
２＋
Ca４–CaM・MLCK(活性化)
結果
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
ACｈ２×１０－４M、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
アゴニスト
ACｈ
Histamine
Dimethylphenylpiperazinium
最終濃度（M)
１×１０－６
１×１０
－６
１×１０－５
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
アンタゴニスト
最終濃度（M)
Hexamethonium
３×１０－５
Atropine
Diphenhydramine
１×１０
－６
１×１０－６
シンプルな腸管収縮モデル
ヒスタミン受容体
ACｈ
ニコチン性受容体
ACｈ
ムスカリン性受容体
His（Histamine)
シンプルな腸管収縮阻害モデル
ACｈ
ACｈ
C6
Atr
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.
ACｈによる腸管収縮と阻害
DPH
ACh
ACｈ
C6
Atr
C６ (Hexamethonium)
Atr(Atropine)
DPH (Diphenhydramine)
AChの収縮率（％）
Group
ACh
C6
Atr
DPH
1
100
114
0
99
2
100
97
0
59
3
100
104
0
84
4
100
101
0
92
5
100
114
4.7
54.7
6
100
123
0
139
7
100
110.2
0
70.3
8
100
108.1
0
112.1
9
100
95.2
0
61.9
10
100
69.5
0
57.9
11
100
104
0
62
12
100
114.8
0
33.3
13
100
61.1
0
31.6
14
100
98
0
74.5
15
100
101.2
0
82.1
16
100
104.1
0
94.6
平均
100
101.2
0.29375
75.5
標準偏差
15.95285
1.175
28.04149
T検定
0.767631
1.464×10-30
0.003258
AChによる腸管収縮と阻害
120
収縮率(％)
100
＊＊
80
60
40
20
＊＊＊
0
ACh　+C6　+Atr +DPH
C６ (Hexamethonium)
Atr(Atropine)
DPH (Diphenhydramine)
Histamineによる腸管収縮と阻害
His
DPH
His（Histamine)
DPH (Diphenhydramine)
Histamineの収縮率（％）
Group
His
C6
Atr
DPH
1
100
111
109
37
2
100
100
138
0
3
100
120
135
70
4
100
108
100
0
5
100
87.3
107.8
55.9
6
100
115.3
116.7
52.78
7
100
100
100
15.4
8
100
108.2
109.7
56
9
100
136
140
14.7
10
100
168
134
22
11
100
101
104
30.3
12
100
118.2
118.2
39
13
100
16
8
0
14
100
116.2
121
0
15
100
174
196
40
16
100
95.8
94.8
21.9
平均
100
110.9375
114.5125
28.43625
標準偏差
34.8309
37.4747
22.85251755
T検定
0.228303
0.142208
2.39931×10-9
Histamineによる腸管収縮と阻害
140
120
収縮率(％)
100
80
60
40
＊＊＊
20
0
His　+C6　+Atr +DPH
C６ (Hexamethonium)
Atr(Atropine)
DPH (Diphenhydramine)
Dimethylphenylpiperazinium
による腸管収縮と阻害
DPH
DMPP
ACｈ
C6
Atr
DMPP(Dimethylphenylpiperazinium）
C６ (Hexamethonium)
Atr(Atropine)
DPH (Diphenhydramine)
Dimethylphenylpiperaziniumの収縮率（％）
Group
C6
Atr
DPH
1
0
60
59
2
36
0
0
3
11
65
65
4
26
53
61
5
62.5
3.8
2.5
6
71.4
15.2
16.2
7
55.1
0
0
8
87
4.4
45
9
32.3
29
9.7
10
22.4
3
16.4
11
2.3
23.3
30.2
12
1.8
14.3
85.7
13
50
66.7
95.2
14
62.5
82.1
103.6
15
43.3
11.1
17.1
16
50
22.7
20
平均
38.35
28.35
39.1625
標準偏差
26.46429
27.64593
34.91844
T検定
1.25484×10-7
3.10436×10-8
4.50699×10-6
Dimethylphenylpiperaziniumによる
腸管収縮と阻害
120
収縮率(％)
100
80
60
40
＊＊＊
＊＊＊
＊＊＊
20
0
DMPP　+C6　+Atr +DPH
DMPP（ Dimethylphenylpiperazinium ）
C６ (Hexamethonium)
Atr(Atropine)
DPH (Diphenhydramine)
Dimethylphenylpiperazinium
の個々の結果
120
100
100
80
80
収縮率（％）
収縮率（％）
120
60
40
60
40
20
20
0
0
DMPP
C6
Atr
DPH
DMPP
C6
Atr
DPH
120
100
100
80
80
収縮率（％）
収縮率（％）
120
60
40
60
40
20
20
0
0
DMPP
C6
Atr
DPH
DMPP
C6
Atr
DPH
120
収縮率（％）
100
80
60
40
20
0
C6
Atr
120
120
100
100
80
80
収縮率（％）
収縮率（％）
DMPP
60
40
20
DPH
60
40
20
0
0
DMPP
C6
Atr
DPH
DMPP
C6
Atr
DPH
120
100
100
100
80
80
80
60
40
60
40
40
0
0
0
DMPP
C6
Atr
DMPP
DPH
C6
Atr
DMPP
DPH
120
120
100
100
100
80
80
80
60
40
20
収縮率（％）
120
収縮率（％）
60
40
0
DMPP
C6
Atr
40
DMPP
C6
Atr
DMPP
DPH
120
100
100
100
80
80
80
収縮率（％）
120
40
20
60
40
20
0
C6
Atr
DPH
C6
Atr
DPH
60
40
20
0
DMPP
DPH
60
120
60
Atr
0
0
DPH
C6
20
20
収縮率（％）
収縮率（％）
60
20
20
20
収縮率（％）
収縮率（％）
120
収縮率（％）
収縮率（％）
120
0
DMPP
C6
Atr
DPH
DMPP
C6
Atr
DPH
結果のまとめ
AChの実験結果
• AChに対する阻害作用の強さは
Atropine＞Diphenhydramineで
あった。
• HexamethoniumにはACｈに対
して阻害作用がみられなかった。
Histamineの実験結果
• Hexamethonium、 Atropineには
Histamineに対して阻害作用がみ
られなかった。
• DiphenhydramineはHistamine
に対して阻害作用がみられた。
Dimethylphenylpiperazinium
の実験結果
• Hexamethonium、Atropine、
Diphenhydramineすべてにおいて
Dimethylphenylpiperaziniumに対し
て阻害作用がみられた。しかし、その
強弱までは今回の結果からは推測で
きなかった。
理論では予想しにくい結果がみうけられた
考察
＜DMPPについて＞
DMPPを大量または長時間投与
初期刺激の後、速やかな伝達遮断がおこる
脱分極性遮断を起こし他の遮断薬に対しても不応状態となる
（接合部後膜の電気的回復が阻害されるため）
刺激作用
抑制作用
ジメチルフェニルピペラジニウム(DMPP)の作用の違い
★作用部位の違いによると考えられる
アセチルコリンやヒスタミンが直接、受容体に作用するのに対して、
DMPPは間接的に作用するためと考えられる
★DMPPを洗浄するまでの時間が班によって異なっていた
学生実習では班によって作用時間が異なってしまったことに
より、阻害作用に差異がみられたと考えられる
補足：腸管の反応自体に差異がみられたのではないか
使用した腸管が最後まで正常に機能していたかを確認して
いた班と確認しなかった班があるため
全ての班で腸管の機能が正常かどうかを確認するべきであった

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