Paroxetineによるラット脳内側前頭前野の セロトニン神経機能変化

慈恵医大誌 2
00
2;117:3
03‑
14
.
Paroxet
i
neによるラット脳内側前頭前野の
セロトニン神経機能変化
東京慈恵会医科大学精神医学講座
和久津 直
美
(
受付
中
山
和 彦
平成 1
4年 6月 10日)
PAROXETI
NE I
NDUCED CHANGESI
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PREFRONTAL CORTEX
NaomiW AKUTSU andKazuhi
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ne,
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ne,i
n vi
vomi
c
r
odi
al
ys
i
s
I
.緒
との関連が注目されている .
言
そのなかで最近導入された抗うつ薬に選択的セ
気分障害の生物学的病因論は神経伝達物質の量
的減少に原因を求めるモノアミン仮説
に始ま
ロトニン再取り込み阻害薬(Se
l
e
c
t
i
veSe
r
ot
oni
n
Re
upt
akeI
nhi
bi
t
or;以下 SSRIと略す)がある.
り,現在では脳内モノアミン受容体の調節機能の
本薬物は気分障害のみならずパニック障害や強迫
障害と考える受容体仮説
性障害,社会恐怖などの不安障害などにも有効で
が重要視されている.
最近では受容体結合後のセカンドメッセンジャー
ある.そのため現在では,気分障害の第一選択薬
まで含めたシナプス伝達機構の変容と抗うつ効果
として広く使用され始めている
.このように
3
04
和久津 ほか
臨床薬理学的にはその特性が明らかになってきて
いるが,その背景にある基礎薬理学的プロフィー
ルの検討は,十分とは言えない.これまでの報告
では毒性試験や行動薬理学的実験が大部分で,抗
うつ薬としての神経生化学的評価,特に i
nv
i
v
o
の検討は乏しいのが現状である.本薬物の最大の
特徴である選択的なセロトニン再取り込み阻害作
用も実際には i
n v
i
t
r
oで の 受 容 体 結 合 実 験
(I
)によって得られた結果に基づいている.こ
C5
0
れは必ずしもセロトニン以外のモノアミンに i
n
vi
t
r
oにおいて作用がないことを実証しているわ
けではない.そこで筆者らは SSRIの薬理特性を
−)
‑
Fi
g.1
. St
r
uct
ur
alf
or
mul
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oxet
i
ne[(
‑f
)‑3‑(3′
‑met
t
rans‑4‑(4′
l
uor
ophenyl
,
4′
h)
]
yl
e
nedi
oxyphe
noxyme
t
hyl
pi
per
i
di
ne
i
nv
i
v
oで再評価して,抗うつ作用の作用機序との
関連について検討することにした.
高い濃度を示すため,5
‑
‑
HT と 5
HI
AA 濃度の同
時測定は,困難とされてきた.本研究では,まず
まず標的部位として,中枢 5
‑
HT 細胞の投射す
その同時測定を可能にし,実際に 5
HT の代謝に
る内側前頭前野を選んだ.
その理由として前頭葉,
どのような変化がみられるかを検討した.次に気
特に前頭前野は最大の連合皮質であり,その機能
分障害の病態生理において最近あらためて注目さ
は運動,行動の企画などのほか,感情,意欲,思
れているドパミン(dopami
ne:DA)を 5
HT とと
考,判断力などの高次の精神機能に関連している
もに同時測定し,そのメカニズムと抗うつ作用と
と考えられている.そのため気分障害では前頭前
の関連について考察した.
野,特に内側前頭前野の機能障害が注目されてい
I
I
. 実験材料および方法
るためである.そこで本研究では,内側前頭前野
における細胞外5
‑
‑
HT,そ の 代 謝 産 物 の 5
hydr
oxyi
ndol
e
ace
t
i
caci
d(
5‑
HI
AA)また DA 濃
度の変化を脳内透析法(i
nvi
vomi
c
r
odi
al
ys
i
s法)
1
. 実験動物
を用いて測定し,抗うつ作用に関する基礎的検討
実験動物は Wi
s
t
ar系雄性ラット(日本クレア,
東京)
,体重 20
〜
0g 3
3
0gを使用した.ラットは恒
温恒湿のケージ内で飼育し,明暗周期は 1
2時間
を行った.
で,飲水,摂食は自由摂取とした.また脳内透析
現在 SSRIは c
i
t
al
opr
am,f
l
uoxet
i
ne,f
l
uvoxami
ne
,s
e
r
t
r
al
i
neおよび par
oxe
t
i
neの 5種類あ
るが,我が国では f
l
uvoxami
neと par
oxet
i
neの
みが使用されている.筆者らはこのなかでセロト
ニンに対してより選択性が強いとされる par
oxet
i
neを被験薬とした.Par
oxe
t
i
neはフェニルピ
ペリジン系化合物で,化学的に
(−)
‑t
‑
(
‑
r
ans
4‑
4′
法は明期に行った.動物の飼育および実験につい
ては全て東京慈恵会医科大学動物実験指針に従っ
て行われた.
2
. 使用薬物
5‑
HT, 5‑
HI
AA お よ び DA は シ グ マ 社 製
(USA)を,s
)は
odi
um pe
nt
obar
bi
t
al(
Ne
mbut
al
大 日 本 製 薬 製(東 京)を 用 い た.Par
oxet
i
ne
)‑3‑(3′
‑met
‑l
f
l
uorophenyl
,4′
hyl
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oxy‑
)
phe
noxymet
hylpi
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i
di
ne hydr
ochl
or
i
deで,
(
)は,グラクソ・スミスクライン社(UK)
Paxi
l
か ら 提 供 さ れ た.Par
oxet
i
neは 1
% c
ar
boxy-
Fi
g.
1に示すような構造を有している.
‑HT の再取り込みを
Par
oxe
t
i
neが,実際に 5
met
hylc
el
l
ul
os
e(CMC)にて懸濁し,実験の直
前に調整した.
阻害しているかどうかは,i
‑
nv
i
v
oで 5
HT 濃度
が上昇していることの確認だけでなく,その代謝
3
. 手術
る必要がある.しかし従来の方法では,5
‑HT の脳
手術は 6から 8週齢(体重 20
‑
0
33
0g)時に,透
析実験 7日前に行った.Sodi
um pe
nt
obar
bi
t
al
(
)による麻酔下にラットを脳定位
4
0mg/
kg,i
.
p.
内濃度が微量であるのに対し,5
‑
HI
AA の濃度が
固定装置に固定し,頭皮を正中切開し,頭蓋骨を
産物である 5
‑
HI
AA 濃度の変動を同時にとらえ
Par
oxe
t
i
neによるセロトニン機能変化
3
05
Fi
g.2
. Ser
ot
oner
gi
cneur
onsi
nbr
ai
n
露出させた.次に正中より外側 2mm,br
egmaよ
に固定されたことを確認し,それと同じ長さのダ
り尾側 6mm の両側にドリルで直径 1mm の穴
ミーカニューレを挿入し,頭皮を縫合した.
をあけ,ステンレス製ネジを挿入した.これはガ
イドカニューレを十分に固定するためのものであ
る.次に Paxi
の脳図譜
nos
,G.andWat
s
on,C.
また実験終了後に,ラットは s
odi
um pe
nt
obar
bi
t
alの深麻酔下で断頭し,脳を取り出し氷水にて
洗浄し,プローベ挿入部位に沿って脳切片を作成
に従って,ear barを基準にし br
egmaより前方
3.
2mm,左側方 0.
9mm,にドリルで直径 1mm の
した.その断面を肉眼的に解剖学的に前頭皮質に
穴をあけ,
前頭皮質の内側前頭前野である深さ 3
.
0
た.
,エイ
mm まで透析用のガイドカニューレ(AG‑
8
コム,京都)を植え込んだ(Fi
.その後すで
g.
2)
に装着してあるステンレス製ネジとともにデンタ
ルアクリルで固定した.ガイドカニューレが完全
透析プローブが挿入されていたかどうか確認し
)
4
. 脳内透析法(Fi
g.
3
透析実験の 1
8時間前にダミーカニューレを取
り外し,直管型脳透析用プローブ(A‑
‑
I
8‑
0
2;透
析膜長 2mm,分画分子量 5
0
0
0,エイコム,京都)
Fi
g.3
. Di
agr
am ofon‑l
i
nemi
c
r
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al
ys
i
scoupl
edt
ot
heHPLC‑ED s
ys
t
em
3
06
和久津 ほか
をガイドカニューレに沿って挿入した.ラットは
ル液の灌流を開始してから約 1
‑HT お
20分後,5
無麻酔で,自由に行動できる状態であり,また装
よび DA 濃度の基礎値の安定を確認し,対照群と
着している透析プローベ内にリンゲル液(NaCl
14
7mM,KCl4
.
0mM,CaCl 2.
3mM)をマイク
して1
% CMCを,ま た 4mg/
kg, 8mg/kgの
par
oxet
i
neをそれぞれ腹腔内投与した.その後
ロインフュージョンポンプを用いて,2μl
/mi
nで
灌流させた.その透析液を 20分間隔で 4
0μl回収
‑HT お
1
8
0分間,内側前頭前野における細胞外 5
よび DA 濃度を同時連続測定した.
した.回収された透析液中の透析物質を電気化学
6
. 統計学的検討
検出器付き高速液体クロマトグラフィー
(ECD‑
薬物投与前の 5‑
‑HI
HT,5
AA あるいは DA 濃
,エイコム,京都)
にて測定した.電気化学検
30
0
出器の印加電圧は+4
50mV (
Ag/
AgCl電極)に
度を 4回(実験 1
),また 3回(実験 2
)加算平均
設定し,分析用カラムは逆相カラム(Ei
c
ompak
‑
,エイコム,京都)を用いた.
CA 5ODS
する百分率として算出した.薬物投与によって生
して基礎値とし,全ての測定値をこの基礎値に対
じた透析物質濃度の変化について,薬物の効果と
5
. 実験方法
薬物投与後の時間経過による効果の 2要因を繰り
) 実験 1:par
1
oxe
t
i
ne投与におけるラット脳
内側前頭前野の細胞外 5
‑HT と 5
‑HI
AA
返しのある二元配置の分散分析により解析した.
濃度の同時測定
薬物の効果と時間の交互作用の両者で有意差が認
められた場合は,各経過時間での薬物投与群と対
移 動 相 は 100mg/l s
odi
um 1‑pent
anes
ul
f
onat
e, 5
0mg/l EDTA‑
2Naおよび 5
% me
t
h)を用い
anolを含む 0.
1M リン酸緩衝液(pH 6
.
0
た.
リンゲル液の灌流を開始してから約 1
40分後,
5‑
HT および 5‑
HI
AA 濃度の基礎値の安定を確
認し,0
.
5mg/kg,2mg/kg,および 8mg/
kgの
,また対照群として 1% CMCを腹腔
par
oxe
t
i
ne
内投与した.その後 1
8
0分間,内側前頭前野にお
ける細胞外 5
‑HT と そ の 代 謝 産 物 で あ る 5
‑
HI
AA 濃度を同時連続測定した.
) 実験 2:par
2
oxe
t
i
ne投与におけるラット内
照群との差異を評価するため,Dunne
t
tの多重比
較検定を行った.危険率 5% (
)で有意差
p<0
.
05
ありとした.
I
I
I
.結
果
1
. 実験 1:par
oxe
t
i
ne投与におけ る ラット 脳 内
側前頭前野の細胞外 5‑
‑
HTと 5
HI
AA 濃度
‑
1) 5‑
HT および 5
HI
AA 濃度の基礎値
に対照群(
Tabl
e1
1
% CMC)と,par
oxet
i
ne
0
.
5mg/
kg群,2mg/kg群および 8mg/kg群の投
与前における 4回の測定の平均実測値と投与 1
80
側前頭前野の細胞外 5
‑
HT と DA 濃度の
分後までの 9回の連続測定における 5
‑
HT およ
同時測定
び 5‑
‑HT 濃
HI
AA 濃度の平均実測値を示した.5
移動相は,50
‑
0mg/
ls
odi
um 1
oc
t
ane
s
uf
onat
e
,
50mg/lEDTA‑
2
Naおよび 2
0
% me
t
hanolを含
む0
)を用いた.リンゲ
.
1M リン酸緩衝液(pH 6.
0
度では,対照群の基礎値は 0
±0
.
1
3
2
.
0
2
4pg/
40μl
(
,以下同様)
,par
me
an±SE;n=5
oxet
i
ne 0
.
5
mg/kg群(以 下 0.
5mg/kg群 と 略 す)で は
Tabl
e1
. Ef
f
ec
t
sofpar
oxet
i
neon ext
r
acel
l
ul
ar5‑HT and 5‑HI
AA concent
r
at
i
onsi
nt
her
atme
di
al
pr
e
f
r
ont
alc
or
t
ex
‑HT conce
5
nt
r
at
i
on
(
)
mean±SEM,pg/
40μl
Compound
Ve
hi
c
l
e
(
1% CMC)
Par
oxe
t
i
ne
Dos
e
No.of
(mg/kgi
) Ani
.
p.
mal
s
5‑
HI
AA conce
nt
r
at
i
on
(
)
me
an±SEM,pg/
40μl
Pr
e
dos
e
Ave
r
ageoft
he9
s
ampl
e
saf
t
er
admi
ni
s
t
r
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i
on
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e
Aver
ageoft
he9
s
ampl
esaf
t
e
r
admi
ni
s
t
r
at
i
on
0
5
0.
132
±0
.0
24
0.
183
±0.0
35
3
04.
2±90
.2
299
.1±88
.7
0
.5
5
0.
145
±0
.0
19
0.
367
±0.0
85
4
50.
7±34
.0
375
.0±29
.1
2
5
0.
147
±0
.0
52
0.
474
±0.1
09
3
11.
2±35
.5
249
.9±23
.2
8
5
0.
135
±0
.0
18
0.
610
±0.1
05
4
26.
2±77
.5
339
.6±61
.5
Par
oxe
t
i
neによるセロトニン機能変化
3
07
±
0.
1
4
5±0.
0
1
9pg/4
0μl
, 2mg/
kg群 で は 0
.
1
47
±0
0.
0
5
2pg/4
0μl
,8mg/kg群では 0
.
1
3
5
.
0
1
8pg/
なかった.0
.
5mg/
kg群においては,投与後 1
60分
後に 7
6% までの 5‑
HI
AA 濃度の有意な減少が認
40μlであり,各群に大きな隔たりはなかった.ま
た,5‑
±
HI
AA 濃度の基礎値は,それぞれ 3
0
4
.
2
められた(p<0
.2mg/kg群においては,投
.
0
5)
与 14
0分 後 に 75
% までの有意な減少を認めた
±35
)
.8mg/
90
.
2pg/
40μl
,45
0
.
7±34
.
0pg/
40μl
,31
1
.
2
.
5 (p<0
.
05
kg群においては,投与 1
2
0分後
‑
pg/
4
0μl
, 42
6
.
2±77
.
5pg/
40μlであった.また, から 1
60分後に 7
0% までの 5
HI
AA 濃度の有意
‑HT と 5
‑HI
par
oxe
t
i
ne投与後 1
80分 間 の 5
AA
濃度の平均実測値は Tabl
e1に示している.以下
な減少を認めた(p<0
).しかし用量依存性の有
.
0
5
‑
5‑
HT および 5
HI
AA 濃度変化は,それぞれの基
礎値に対する百分率で示した.
2
. 実験 2:par
oxe
t
i
ne投与におけ る ラット 内 側
) 内側前頭前野の細胞外 5‑
2
HT 濃度の変化
連続した 5
‑HT 濃度の変化を Fi
g.
4に示した.
無については明確ではなかった.
前頭前野の細胞外 5
‑
HTと DA 濃度の同時測
定
まず対照群では全実験経過中に有意な変化はな
‑
1) 5‑
HT および 5
HI
AA 濃度の基礎値
Tabl
e2に対照群(1
% CMC)と,par
oxet
i
ne
かった.0
.
5mg/
kg群においては,投与 1
4
0分後に
約3
‑
10
% までの 5
HT 濃度の上昇が認められた
4mg/kg群および 8mg/
kg群の投与前における
3回の測定の平均実測値と投与 1
80分後までの 9
が,有意差は認められなかった.2mg/
kg群では,
回の連続測定における 5‑
HT および DA 濃度の
投与 4
その後 16
0分後に有意な上昇を示し,
0分後
平均実測値を示した.5
‑
HT 濃度では,対照群の基
礎値は 1.
8
0
3±0.
2
9
8pg/4
0μl (
me
an±SE;n=
また 1
8
0分後には約 4
8
0% までの有意な上昇を認
めた(p<0
)
.8mg/
.
05
kg群においては,投与 4
0
分後に有意な上昇を示し,80分値を除く全ての時
間において有意な上昇を示した
(p<0
)
.なかで
.
05
,以下同様),par
1
0
oxe
t
i
ne 4mg/kg群(以下 4
mg/
kg群と略す)では,1.
3
2
4±0.
4
1
9pg/4
0μl
,8
も1
80分後に約 5
6
0% までの上昇を認めた.以上
±0
各群に
mg/
kg群で 1
.
4
8
0
.
61
5pg/
40μlであり,
大きな隔たりはなかった.また DA 濃度の基礎値
より par
oxet
i
neによる 5‑
HT 濃度の上昇は用量
は,それぞれ 0.
±0.
4
8
2±0.
1
9
0pg/4
0μl
,0
.
4
78
2
49
依存的であると考えられた.
±0.
pg/4
0μl
,0.
4
94
2
0
1pg/
4
0μlであった.また,
投与後の
‑
par
oxet
i
ne
5HT と DA 濃度の平均実
) 内側前頭前野の細胞外 5‑
3
HI
AA 濃度
連続した 5
‑
HI
AA 濃度の変化を Fi
g.
5に示し
た.まず対照群では全実験経過中に有意な変化は
測値も Tabl
‑
e2に示している.5
HT の基礎値は
実験 1とほぼ同等であり,分析方法が違っても本
‑HT conce
Fi
g.
4. Ti
mec
our
s
eofef
f
e
ct
sofpar
oxe
t
i
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r
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n=
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.
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ʼ
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3
08
和久津 ほか
‑HI
Fi
g.
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Tabl
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5
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on
(
)
mean±SEM,pg/
40μl
Compound
Ve
hi
c
l
e
(
1% CMC)
Par
oxe
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i
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e
No.of
(mg/kgi
) Ani
.
p.
mal
s
DA c
onc
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on
(
)
me
an±SEM,pg/
40μl
Pr
e
dos
e
Ave
r
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he10
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ni
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t
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e
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esaf
t
e
r
admi
ni
s
t
r
at
i
on
0
1
0
1.
803
±0
.2
98
1.
287
±0.4
15
0
.48
2±0.1
90
0
.54
5±0.
198
4
1
0
1.
324
±0
.4
19
2.
046
±0.8
33
0
.47
8±0.2
49
0
.75
5±0.
440
8
1
0
1.
480
±0
.6
15
3.
020
±1.2
42
0
.49
4±0.2
01
1
.08
8±0.
530
実験の測定精度に問題がないことを示している.
与後 1回目の測定時間(20分後)より有意に上昇
以下 5
‑
HT および DA 濃度変化は,それぞれの基
し,その作用は 1
80分後まで持続していたことお
礎値に対する百分率で示した.
よび 8mg群での 5
‑HT 濃度が全ての測定時間に
) 内側前頭前野の 5‑
2
HT 濃度の変化
連続した 5
‑HT 濃度の変化を Fi
g.
6に示した.
お い て 4mg群 よ り 高 かった こ と か ら,par
ox-
まず対照群では全実験経過中に有意な変化はな
‑
e
t
i
neによる細胞外 5
HT 濃度の上昇は,実験 1
と同様に用量依存的であることが示された.
かった.4mg/
kg群においては,投与 40分後に約
までの
‑
22
0
%
5
HT 濃度の有意な上昇が認められ
3) 内側前頭前野の細胞外 DA 濃度の変化
連続した DA 濃度の変化を Fi
g.7に示した.ま
(p<0
.
0
5)
,18
0分後までの全ての測定時間におい
て有意な上昇が持続した(p<0.
).8mg/
0
1
kg群
ず対照群では全実験経過中に有意な変化はなかっ
においても,投与 2
0分後に既に有意に上昇し,4
0
分後には約 36
0
% までの上昇を認め,それ以後全
ての測定時間において有 意 な 上 昇 を 持 続 し た
(p<0
.4mg/kg群および 8mg/
.
0
1)
kgとも有意
な上昇であるが,8mg/
‑
kg群での 5
HT 濃度は投
た.4mg/
kg群 に お い て は,投 与 6
0分 後 に 約
1
7
0% までの有意な上昇(p<0
.
0
5)が認められ,
.8
1
8
0分後まで有意な上昇を維持した(p<0
.
0
1)
mg/
kg群においては,投与 4
0分後に約 2
5
0
%ま
での有意な上昇を認め,1
80分後まで有意な DA
濃度の上昇が持続した
(p<0
)
.この DA の上昇
.
01
Par
oxe
t
i
neによるセロトニン機能変化
3
09
‑HT c
Fi
g.
6. Ti
mec
our
s
eofe
f
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tofpar
oxe
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i
neonext
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st
e
s
t
3
10
和久津 ほか
も5
‑HT 同様,用量依存的であることが認められ
分前後も必要であった.もし同時測定できたとし
た.
て約 1時間に一回しかサンプルを回収できない.
I
V. 考
察
1
. 実験 1:par
oxet
i
ne投与におけ る ラット 内 側
前頭前野の細胞外 5‑
HTと 5‑
HI
AA 濃度の同
時測定について
) 5
‑HT と 5
‑HI
1
AA 濃度の同時分析法につ
いて
本研究では,5
‑
‑
HT と 5
HI
AA 濃度をできるだ
け短い回収時間で同時測定することが重要な点で
あった.従来の方法から本研究で用いた新しい分
析方法によってどのような違いがあるのかは次の
通りである.
① 分析カラムの種類
それに対して本実験では前述のカラムを使用して
pH 6
.
0で 5
HI
AA を前進させ,イオンペア剤に
‑pent
s
odi
um 1
anes
ul
f
onat
eを使用した.これは
Cが 5つで前者に比して少ない.炭素が少ないと
水に溶けやすくなり,吸着力が低下しアミン類の
溶出が早くなる.この性質を利用して 5
‑
HI
AA の
‑
RT が約 8分,5
HT の RT は約 13分に短縮する
ことができた.結果としてサンプルを 2
0分ごとに
回収することが可能になった.
2) 5‑
HT と 5‑
HI
AA 濃度の同時測定精度
5‑
HT 濃度の基礎値の安定を基準にしたため,
どうしても濃度の高い 5
‑
HI
AA の基礎値にはば
らつきが見られた.特に 0
.
5mg/kg群と 8mg/kg
カ ラ ム は 同 じ 逆 相 カ ラ ム oct
adyhl
s
i
l
ane
(ODS)をシリカゲルに化学結合させた充塡剤が
使用されている MA‑
5ODS使用されていたが,本
群の基礎値が他の群に比して上昇していた.これ
研究では CA‑
5
ODSカラムに変更した.この違い
じチャート上に導くため濃度の高いものほど,そ
はシリカゲルの純度にあった.すなわち後者のほ
か純度が高く,前者には微量の金属イオンが含ま
の傾向が出現する.しかし統計学的には各群の5‑
HI
AA の基礎値には有意差はなく,概ね今回の実
れているため,pH が塩基に傾くと,特にアミン類
のクロマトの形状が悪くなるという欠点がある.
験方法では,5‑
HT と 5‑
HI
AA 濃度の関係を分析
できる結果といえる.特に高用量の 8mg/
kg群で
そのため移動相の pH を 4
.
0以下にすることで測
は 5‑
HT の上昇と 5‑
HI
AA の減少が明確にとら
定精度を上げていた.その結果代謝産物のカルボ
えられている.低用量の 0.
5mg/
kg群では変化が
ン酸(5HI
AA,HVA など)は酸性のためイオン化
なく,2mg/
kg群ではある程度,その傾向をとら
えているが,ばらつきが多かった.このことから
しにくくなり,溶出時間が長くなってしまう.そ
れに対して CA‑
5
ODSは pH 6
.
0でも十分クロマ
は同じ大脳皮質でも,個体差によって濃度が異
なったためと推定された.濃度の低い 5‑
HT を同
トの形状を鋭利に保つこと出来る充塡剤の純度を
‑
5
HI
AA の減少を明確に観察するには,もう少し
投与量を増量する必要があったと考えられた.そ
持っている.この条件であればカルボン酸類はイ
のため実験 2では,4mg/
kg群と 8mg/kg群を
オン化しやすくなり,5
HI
AA の溶出時間が短縮
用いることにした.
され f
r
ontpe
akとして現れる.
② イオンペア剤について
3) 5‑
HT と 5‑
HI
AA の変動の相互関係
本研究によって par
oxet
i
neの単回(急性)投与
イオンペア剤の役割はアミン類(5
HT,DA な
によって,ラット内側前頭前野での細胞外 5
‑
HT
ど)
の溶出時間を遅らせ,代謝産物の pe
akと重な
らないように分離させることである.従来法では
濃度の上昇と,5
‑
HI
AA 濃度の減少を i
n vi
voで
確認した.この理由は 5‑
の代謝酵素である
HT
s
odi
um oc
t
anes
ul
f
onat
e(
SOS)を用いた.この
方法ではモノアミンとその代謝産物の分析を可能
MAOは細胞間𨻶には存在しないためである.す
なわち par
‑
oxe
t
i
neが 5
HT の再取り込みを阻害
にしたが,カラムの性質上,pH を低くする必要が
することによって,内側前頭前野における細胞外
あり C
(炭素)が 8つ付いている SOSによってア
ミン類の吸着力も強いため全体として分析時間が
‑
5
HT が上昇するが,前シナプス内の 5‑
HT が減
少するので,シナプス内での 5‑
HI
AA への代謝が
長 く なって い た.ち な み に 5
‑
HI
AA と 5
HT の
減少する.脳内透析法でとらえられる細胞外 5‑
r
e
t
e
nt
i
ont
i
me(
RT)がそれぞれ約 1
5分と約 4
0
HI
AA 濃度は,前シナプスより流出してきたもの
Par
oxe
t
i
neによるセロトニン機能変化
3
11
と考えられるので,細胞間𨻶の 5
‑
HI
AA 濃度は減
た 5‑
HT 遊離抑制作用を上回った可能性を示唆
少して測定されることになる.
している.
) 単回(急性)投与による 5
‑HT の上昇につ
4
いて
伝統的な抗うつ薬の作用仮説は急性投与と慢性
投与実験に分けて考えられていた.これは臨床効
‑
2
. 内側前頭前野の細胞外 5
HTと DA 濃度の同
時測定
脳内物質の i
n v
i
v
oでの同時測定は前述の 5‑
果発現に 1から 2週間を要すためで,特に受容体
‑HI
HT と 5
AA に限らず,重要な意義を持ってい
る.すなわち実験 1のような代謝回転を知ること
の downr
e
gul
at
i
onが生ずるのには慢性的に投与
ができるだけでなく,他のニューロンとの相互作
する必要があるとしていた.しかし現在では特に
用,ネットワークによる機能変化を考察すること
SSRIは down r
egul
at
i
onは必ずしも示さないと
されている.Par
oxet
i
neに関してもそれを示す研
ができるからである.実験 2では実験 1で確認さ
究結果は見あたらない.そのためか各種 SSRIの
単回投与実験の結果は報告によって違いがある.
DA 神経に如何なる影響を与えるかを検討するこ
とができた.
Ful
l
erお よ び Br
i
l
e
yら は,SSRIの 単 回 投 与 で
も,
起始核の縫線核およびその投射部位の線条体,
1) 5‑
HT と DA 濃度の測定値の変化の特徴
5‑
HT 濃度の上昇とともに,DA 濃度も上昇し
黒質など で は 5‑
HT 濃 度 が 上 昇 す る こ と を i
n
たが,
その変化には次のような特徴がみられた.
ま
vi
vo mi
c
r
odi
al
ys
i
s法 で 測 定 し 報 告 し て い
る
.一方,大脳皮質においても軽度上昇する,
ず,実験 1では観察されないが,5
‑
HT にとってよ
または変化しないとの報告もあって一定していな
量の 8mg/
‑
kg群で投与直後の 2
0分後から 5
HT
い
濃度は有意に上昇し,40分後で最高値を示した
後,急速に減少していく傾向があった.しかし有
.I
nve
r
ni
z
z
iらによると ,低用量(1mg/
‑
kg)の c
i
t
ar
opr
am では大脳皮質での細 胞 外 5
HT 濃度の上昇はみられないが,高用量(1
0mg/
れた par
‑HT 濃度上昇作用が,
oxet
i
neによる 5
り感度の高い方法である実験 2では,比較的高用
意な上昇は維持しているので,あくまで実験上観
kg)では大脳皮質と背側縫線核の両部位で細胞外
5‑
HT 濃度を上昇させることを報告している.こ
察された特徴である.4mg/kg群では 4
0分後に
初めて有意な上昇を示し,その後は 8mg/
kg群に
れは単回投与の場合,縫線核の 5
‑HT 神経細胞の
比較して穏やかに減少した.5‑
HT 濃度変化に対
して DA 濃度は 8mg/kg群でも 2
0分後では,有
樹状突起から遊離され,再取り込み阻害作用によ
り上昇した 5‑
HT が樹状突起周辺に蓄積され,細
胞 体 に 存 在 す る オート レ セ プ ターで あ る 5
‑
意な上昇は示さず,40分後で,また 4mg/
kg群で
は,6
0分後で初めて有意な上昇を示した.このよ
HT1
A レセプター(s
omat
ode
ndr
i
t
i
c aut
or
ec
e
)が活性化されて 5
‑
pt
or
HT 作動性神経の活動を
うな 5
‑HT と DA 濃度の上昇が同期せず,ずれて
抑制させるため,投射部位の大脳皮質においては,
の機序によって DA 濃度が上昇しているのでは
‑
5‑
HT 神経終末からの 5
HT 遊離はむしろ抑制
されると指摘している
.今回の実験におい
ないかと推測された.
いるこの現象から,5
‑HT 濃度上昇の機序とは別
2) DA 濃度上昇の作用仮説
DA 濃度が上昇する理由はいくつか考えられる
て,0
.
5mg/
kg群では上昇しなかったが,比較的低
用量と考えられる 2mg/
kg群,また実験 2におけ
が,そのなかで有力と思われる次の 4点について
る 4mg/
kg群においても,内側前頭前野における
考察をする.
細胞外 5
‑
HT 濃度の上昇を示していることは注
目すべき結果である.Par
oxet
i
neの 5‑
HT 再取
り込み阻害作用(I
C5
0)は,TCA や他の SSRIに
比して強いことが報告されている
.今回の結
果は,par
‑
oxe
t
i
neが低用量においても,5
HT 神
経終末領域で強力な再取り込み阻害作用を示し,
その作用が細胞体の 5‑
HT1
A レセプターを介し
(1
) DA 再取り込み阻害作用
一般に SSRIは,5
‑
HT トランスポーターに結
合し,放出された 5
‑HT の再取り込みを抑制する
選択性の高い薬剤であるが,SSRIという名称に
もかかわらず多少ではあるが,i
nv
i
t
r
oではノル
アドレナリン(NA)および DA トランスポーター
に対しても結合能を示し,それらの再取り込みを
3
12
抑制する
和久津 ほか
.このことから par
oxe
t
i
neの DA
の投射する内側前頭前野の細胞外 5
‑HT,その代
濃度上昇作用に DA 再取り込み阻害作用が関与
謝産物の 5
‑HI
AA また DA 濃度の変化を脳内透
する可能性が考えられた.しかし,par
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DA トランスポーターに対する結合能は極めて弱
析法(i
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s法)を用いて測定し,
く,DA 再取り込み阻害作用は非常に弱いことか
ら,この作用による細胞外 DA 濃度の上昇は考え
1. 従来困難とされ て い た 5‑
HT と 5‑
HI
AA
の同時濃度測定を可能とし,par
oxe
t
i
neによる5‑
HT 濃度の上昇と前シナプス内の 5‑
HT 濃度の
にくい
.また前述のように DA 濃度の上昇
が,5
‑
HT 濃度の上昇に同期せず,遅れていること
からも同じ再取り込み阻害作用によって上昇した
ものではないと考えられる.
(
) NA 再取り込み阻害作用
2
NA が高濃度で存在する皮質では,シナプス間
𨻶の DA は NA トランスポーターにより取り込
まれることがわかっている
.すなわち par
-
抗うつ作用に関する基礎的検討を行った.
減少を反映する 5
‑HI
AA 濃度の減少を継時的に
とらえた.
2. Par
oxe
t
i
neの単回(急性)投与で,比較的
低用量でありながら,5
‑
HT 濃度の有意な上昇が
認められた.
3. Par
oxe
t
i
neは 5‑
HT 再取り込み阻害作用
により細胞外 5
‑HT 濃度を上昇させるだけでな
oxe
t
i
neが NA トランスポーターを抑制して細胞
外 DA 濃度を上昇させる可能性が考えられる.し
く,DA 濃度も上昇させた.これは DA 神経上に存
在する 5
‑
‑
HT3受容体に増加した 5
HT が結合し
かし,実際には par
oxe
t
i
neの NA トランスポー
た結果と考えられる.
このことは par
oxe
t
i
neの抗
ターに対する結合能は弱く,par
oxe
t
i
neによる
ことか
NA 再取り込み阻害作用は非常に弱い
うつ作用発現には 5
‑HT 機能の促進のみならず
DA 機能も関わっている可能性が示唆された.
ら NA トランスポーターの抑制を介した DA 濃
度の上昇も考えにくい.
稿を終えるにあたり,直接の御指導を賜りました精
(
) 5‑
3
HT3を介した作用
G.Tandaら は SSRIのひとつである f
ul
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i
neが大脳皮質の細胞外 DA 濃度を用量依存的
に上昇させたことを報告しており,これはシナプ
ス間𨻶に増加した 5
‑
‑
HT が DA 神 経 末 端 の 5
HT3受容体に作用して DA 神経からの DA 遊離
を増加させた可能性を示唆している.さらに,5
‑
‑HT3受容体
HT が細胞外 DA 濃度を上昇させ,5
アンタゴニストがその作用に拮抗することも報告
されている
.これらのことから,5
‑
HT3受容
体を介した細胞外 DA 濃度の上昇作用が現在の
神医学講座,主任教授の牛島定信先生に深謝いたしま
す.さらに同講座の薬理生化学研究班の勝久寿先生を
はじめ教室員諸兄から終始御指導および御助言いた
だきましたことに感謝いたします.
尚,本研究の一部は平成 10年度,11年度文部省科
学研究奨励研究(A)
「セロトニン選択的再取り込み阻
害剤の抗うつ効果に関する研究」によった.
また本論文中の内容の一部は,第 11回ヨーロッパ
精神神経学会(Eur
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文
献
ところ最有力である.
(
) その他の仮説
4
SSRIの細胞外 DA 濃度の上昇に関する最近の
研究では,5
‑HT1
‑HT6
B/
1
Dレセプターおよび 5
レセプターを介して DA 遊離を促進している可
能性が指摘されており ,これらの可能性も否定
できない.
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11‑
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8
999:
2:69
1‑7
10
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53‑
55.
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復投与の影響.神経精神薬理 19
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7.
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9:3.
) 石郷岡純. SSRIの効果.臨床精神薬理 1
10
999;2:
72
7‑4
6.
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