Abstract
Since it has been reported that the depolarization-induced NE release is inhibited by activation of presynaptic $A_1-adenosine$ heteroreceptor in hippocampus, a large body of experimental data on the post-receptor mechanism of this process has been accumulated. But, the post-receptor mechanism of presynaptic $A_1-adenosine$ receptor on the NE release has not been clearly elucidated yet. Therefore, it was attempted to clarify the participation of $K^+-channel$ in the post-receptor mechanisms of the $A_1-adenosine$ receptor-mediated control of NE release in this study. Slices from rat hippocampus were equilibrated with $^3H-norepinephrine$ and the release of the labelled products was evoked by electrical stimulation (3 Hz, 5 $VCm^{-1}$, 2 ms, rectangular pulses), and the influence of various agents on the evoked tritium-outflow was investigated. Adenosine, in concentrations ranging from $1{\sim}30\;{\mu}M$, decreased the NE release in a dose-dependent manner, without affecting the basal rate of release. 4AP $(1{\sim}30{\mu}M)$, a specific A-type $K^+-channel$ blocker, increased the evoked NE release in a dose-related fashion, and the basal rate of release is increased by 10 and $30{\mu}M$. TEA $(1{\sim}10{\mu}\;M)$, a nonspecific $K^+-channel$ blocker, increased the evoked NE release in a dose-dependent manner without affecting basal release. The adenosine effects were significantly inhibites by 3 ${\mu}M$ 4AP and 10 mM TEA treatment. 4AP $(30{\mu}M)-$ and TEA (10 mM)-induced increments of evoked NE release were completely abolished in $Ca^{++} free, but these were recoverd in low $Ca^{++} medium. And the effects of $K^+-channel$ blockers in low $Ca^{++} medium were inhibites and abolishes by $Mg^{++} (4 mM) adding and TTX $(0.3{\mu}M)$ adding medium, respectively. These results suggest that the decrement of the evoked NE-release by $A_1-adenosine$ receptor is mediated by 4AP and TEA sensitive $K^+-channel$.
흰쥐 해마(hippocampus)에서 norepinephrine(NE) 유리에 미치는 $A_{1}-adenosine$ 수용체의 post-receptor 기전에 $K^+$-통로가 관여하는지에 대한 지견을 얻고자 하여 $^3H-NE$로 평형시킨 해마 절편을 사용하여 adenosine의 $^3H-NE$ 유리에 미치는 $K^+$-통로 차단제의 영향을 관찰하였다. Adenosine$(1{\sim}30{\mu}M)$은 전기자극(3 Hz, 2 ms, 5 $VCm^{-1}$, 구형파)에 의한 NE 유리를 용량 의존적으로 감소시켰다. $K^+$-통로 차단제의 하나인 4-aminopyridine(4AP, $1{\sim}30{\mu}M$)은 자극에 의한 NE 유리를 용량 의존적으로 증가시켰으며 특히 10 및 $30{\mu}M$의 투여에 의해 기저 유리 또한 증가시켰다. 또 다른 $K^+$-통로 차단제인 tetraethylammonium(TEA, $1{\sim}10mM$) 역시 자극에 의한 NE 유리를 용량 의존적으로 증가시켰으나 이때 기저 유리에는 변화를 보이지 않았다. $K^+$-통로 차단제의 adenosine 효과에 미치는 실험에서는 adenosine에 의한 NE 유리 감소효과가 4AP $3{\mu}M$ 동시 투여에 의해 억제되었으며, 또한 1 mM TEA에 의하여는 영향을 받지않았으나 3 mM TEA 동시 투여에 의하여는 억제됨을 볼 수 있었다. 한편 $30\;{\mu}M$ 4AP 에 의한 NE 유리 증가효과는 $Ca^{++}$ 제거 영양액에서는 완전히 소실되었고 영양액 내의 $Ca^{++}$을 정상 농도의 1/4로 하였을때에는 NE 유리 억제가 어느정도 회복됨을 볼 수 있었으며 이때 기저 유리 또한 증가됨을 볼 수 있었다. l/4 $Ca^{++}$ 농도시에 4AP의 NE유리에 미치는 효과는 영양액내의 $Mg^{++}$을 4mM로 올렸을때 크게 억제되었으며 $0.3\;{\mu}M$ tetrodotoxin(TTX) 동시 투여에 의해 완전히 차단됨을 볼 수 있었다. TEA 10mM에 의한 NE 유리 증가효과 역시 $Ca^{++}$ 제거 영양액에서 완전히 소실되었고 이 또한 1/4 $Ca^{++}$ 영양액에 의하여는 회복됨을 볼 수 있었으며 $Mg^{++}$ 증가 영양액에서는 억제, TTX 동시 투여시에는 완전히 소실되었다. 이상의 실험결과로 흰쥐 해마에서 $A_1-adenosine$ 수용체를 통한 adenosine의 NE 유리 감소는 TEA 및 4AP에 예민한 $K^+$-통로가 관여하고 여기에는 세포외액의 Ca^{++}의 농도가 중요한 인자의 하나로 관여 하는 것으로 사료된다.
(Department of Pharmacology, Wonkwang University School of Medicine and Medicinal Resources Research Center of Wonkwang University)
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