培養株化神経細胞の膜電位と興奮性インパルスに及ぼすカルシウム拮抗剤（Nilvadipine）の影響

Effects of Nilvadipine on Membrane Potential in Cultured Neuroblastoma-glioma Hybrid NG108-15 Cells

I．はじめに

　中枢神経系組織の中で種々の情報を伝達して生体機能の統合をはかるという神経系本来の働きは，ニューロンとその相互連絡により形成される回路網をめぐる神経インパルスの作用により営まれている．近年，神経系の興奮波を電気現象として記録できる実験システムの技術的進歩によりニューロンの働きは興奮の伝導あるいは伝達であることが電気生理学的に明らかにされてきた^6）．とくに，単一の神経細胞に刺入できる微小電極の開発により細胞膜電位の計測が可能となったため，神経インパルスの伝導に際しみられる一連の電気活動がより正確に観察されるようになった^4）．ニューロンにおける電気活動のメカニズムに関する報告をみると，神経細胞がインパルスを伝導する際，神経細胞膜のイオンチャンネルを介して極めて短時間（数ミリ秒）にNa^＋，K^＋，Ca^2＋などのカチオンの動きとして細胞膜電位の変化が生じることが示されている^6）．

　神経細胞における主要な機能活動である細胞膜の興奮と伝達物質の放出はいずれも細胞内カルシウムイオン濃度（［Ca^2＋］i）と密接な関連を有して調節を受けている．従って，神経細胞における細胞膜電流，膜電位あるいは［Ca^2＋］iの動態を知ることはその機能や役割を解明するうえで重要な課題である．しかし，生体内の神経細胞の性質は均一性に乏しく，しかもそれらが互いに他の神経細胞と連絡（シナプス結合）し合った状態で神経系は複雑な回路網を形成して機能している．そのため，個々の神経細胞について電気的な活動を解析することは不可能に近い．一方，株化細胞は単一の細胞を起源として遺伝的に均一な細胞集団である．従って，均一性に富む株化神経細胞を用いることによりその膜電位，膜電流および［Ca^2＋］iなどの測定が可能となり，神経細胞の電気現象を詳細に検討できると考えられる．

　カルシウム拮抗剤は細胞膜に存在する膜電位依存性カルシウムチャンネル（slow　calcium　channel）を介するカルシウム電流（slow　inward　current）を選択的に，かつ用量依存的に抑制する薬剤である−また，受容体活性化膜電位非依存性カルシウムチャンネルに対しても部分的に抑制作用を有する一方で，受動的な細胞内へのカルシウムイオンの流入（Ca^2＋influx）に対しては抑制効果を示さないことが報告されている^1）．カルシウム拮抗剤は基本化学構造の相異と作用機序により細分類され，臨床的にもその作用機序に基づいて降圧剤として用いられている．

　今回，われわれはdihydropyridine系カルシウム拮抗剤に分類されるnimvad童pineが神経細胞の膜電位と興奮性電気活動に如何なる影響を及ぼすかを株化神経細胞を用いて検討し，新たな知見を得たので報告する．

Examination was made of the effects of nilvadipine on membrane potential in cultured neuroblastoma-glioma hybrid NG108-15 cells using the current clamp method. The NG108-15 cells line differentiates into neuronal cells following the addition of 1mM dibutyril cAMP to the culture medium. This agent (nilvadipine) was found to inhibit both sodium and calcium current on the cell membranes of differentiated NG108-15 cells. The inhibitory effect was reversible in a dose-dependent manner between 10 and 100μM. A substan-tial washing-time with normal saline, over 20 minutes, was needed for complete recovery from inhibition. The higher the concentration of nilvadipine, the more sup-pressive was the action on the membrane potential. A higher dose of nilvadipine, 100μM, caused the dis-appearance of the peak membrane potential. This effect appeared irreversible, when cells were incubated in the presence of 100μM nilvadipine for a longer time. Nilva-dipine may thus exert inhibitory effect on the elec-trophysiological activity of neuronal cells, especially the calcium current of the membrane.