Calcium Channel Blocking and Phosphodiesterase Inhibitory Action of GS386, a Dihydroisoquinoline Derivative, in Isolated Rat Trachea

흰쥐 기관평활근에 대한 GS 386의 칼슘억제 및 포스포디에스테라제 억제 작용

Recently we reported that GS 386, 1-(4'-methoxybenzyl)-6,7-dimethoxy-3,4-dihydroisoquinoline, inhibited amplitude of the $Ca^{2+}$ current by reducing the probability of $Ca^{2+}$ channel opening without changing channel kinetics in isolated rabbit atrial myocyte. In the present study, further investigation of the mechanism of action of GS 386 was performed using isolated rat trachealis. GS 386 concentration-dependently relaxed rat trachealis contracted by carbachol $(0.3{\mu}M)$ and high $K^+$(65.4 mM) with $IC_{50}$ 5.24 and 5.67 ${\mu}M$, respectively. Verapamil inhibited more effectively the high $K^+-contracted$ tissues than those with carbachol in the rat trachealis muscle. In $Ca^{2+}-free$ media, $Ca^{2+}-induced$ contraction was inhibited by GS 386. Furthermore, high concentration of GS 386 $(100{\mu}M)$ but not verapamil, attenuated a phasic contraction induced not only by carbachol but also caffeine, indicating that GS386 can enter into the cytoplasm where it may exert secondary actions on internal sites of the muscle, such as sarcoplasmic reticulum. Moreover, GS 386 showed verapamil-resistant component of relaxation and increased cAMP levels in rat trachal smooth muscle. These results suggest that the mechanism of action of GS 386 attributes to not only $Ca^{2+}$ antagonistic action but also weak phosphodiesterase inhibitory action.

최근 본 연구실에서는 GS 386인 1-(4'-methoxybenzyl)-6,7-dimethoxy-3,4-dihydroisoquinoline이 적출된 토끼의 심방세포에서 $Ca^{++}$ 채널의 운동성 변화없이 $Ca^{++}$ 채널이 열릴 가능성을 줄임으로써 $Ca^{++}$ 전류의 증폭을 억제한다고 보고하였다. 이번 연구에서는 적출된 쥐의 기관지를 사용하여 GS 386의 작용기전에 대해 연구하였다. GS386은 carbachol $(0.3{\mu}M)$과 높은 농도의 $K^+$ (65.4mM)에 의해 수축된 쥐의 기관지를 용량-의존적으로 이완시켰으며 이때 $IC_{50}$는 5.24와 $5.67\;{\mu}M$이었다. verapamil은 carbachol에 의한 수축시 보다 높은 농도의 $K^+$에 의해 수축된 조직에 더욱 효과적으로 억제하였다. $Ca^{++}$이 없는 상태에서 $Ca^{++}$에 의한 수축은 GS386에 의해 억제되었다. 더욱이 높은 농도의 GS386$(100\;{\mu}M)$은 verapamil과는 다르게 carbachol뿐만 아니라 caffeine에 의한 위상성 수축을 억제 시키므로 GS386은 세포질내로 들어가 sarcoplasmic retuculum과 같은 근육 내부에 2차적인 영향을 나타내었다. 더군다나GS386은 verapamil에 의해 영향을 받지않는 (verapamil-insensitive component)이완을 보였고 쥐 기관지의 평활근에서 cAMP의 양을 증가 시켰다. 이러한 결과는 GS386의 작용기전이 $Ca^{++}$ 길항적인 작용 뿐만 아니라 posphodiesterase억제작용에 기인한다는 사실을 제시한다.