Substance P에 의한 가토 회장평활근의 수축기전에 대한 연구

Studies on the Mechanism of Contraction by Substance P in Rabbit Ileum

가토의 회장평활근에서 substance P의 수축기전을 밝히기 위하여 본 실험을 시행하여 다음과 같이 요약하였다. 1) SP는 10^-9M부터 수축을 일으켜 10^-7M에서 최대수축을 나타내었고 그 생도는 10^-6M acetylcholine에 의한 수축의 90%에 달하였다. 2) SP를 농도별로 부가적으로 투여할 때는 SP를 각 농도마다 따로 투여함 때보다 수축의 크기가 크게 감소하였다. 3) 10^-7M SP로 5분간 처리한 회장평활근의 10^-8M SP에 글한 반응은 10^-7M과 10^-8M SP 투여시간의 간격이 클수록 증가하여 20분후 정상으로 회복되었다. 4) 10^-7M SP로 3분 처리후에도 10^-6M acetylcholine에 의한 수축은 영향을 받지 않았다. 5) 10^-7M SP에 의한 수축은 10^-6M atropine에 의해 영향을 받지 않았고 3mM TEA전처치시 10^-7M SP에 의한 수축은 정상이거나 약간 감소하였고 SP 전처치시 TEA 수축은 감소하였다. 6) 10^-8M SP와 3mM TEA에 의한 수축은 Na없는 용액, 10^-4M ouabain, 100k용액에 의해 완전히 억제되었고 10^-6M NE 존재시는 40% 정도 억제되었다. 10^-7M SP에 의한 수축은 각 조건내서 완전히 억제되지 않았다. K없는 용액에서 10^-8M SP 의한 수축은 완전히 억제되고 10^-7M SP와 TEA에 의한 수축은 완전히 억제되지 않았다. 7) SP에 의한 수축은 0. 1 mM Ca²⁺존재시 상당히 억제되었고 외부 Ca²⁺증가시 증가하여 1.8 mM Ca²⁺에서 최고에 달하였으며 그 이후는 오히려 감소하였다. SP수축의 감소속도는 0.5mM Ca²⁺에 의해 증가하였으나 1.8mM이상의 Ca²⁺농도에서는 영향을 받지 않았다. 8) Ca²⁺없는 용액에서 10^-7M SP는 수축을 일으켰고 그 수축의 크기는 Ca²⁺없는 용액으로 처리시간이 증가함에 따라 감소하며 10분후 완전 소실되었다. 9) Ca²⁺없는 용액으로 처리시간이 길어질수록 0.5mM Ca²⁺에서 10^-7M SP에 의한 수축은 감소하였다. 10) Ca²⁺없는 용액에서 10분간 처리한 후 10^-7M SP에 의한 수축은 Ca loading time이 길수록 외부 Ca²⁺농도가 높을수록 증가하였다. 이상의 결과로 볼 때 저농도의 SP는 주로 외부 Ca²⁺의 유입에 의해 수축을 일으키는 것으로 생각되며 이 Ca²⁺의 유입에 관여하는 기전은 K⁺투과도의 감소에 의한 막전위의 탈분극만으로 완전히 설명할 수 없었고 고농도의 SP에 의한 수축에는 세포내부 Ca²⁺의 유리도 관여하고 이 Ca²⁺저장고는 세포막과 밀접하게 연결되어 있는 것으로 생각된다.

The mechanism of the contractile response of longitudial muscle of rabbit ileum to substance P (SP) has been investigated. The contractions in rabbit ileum under various conditions were recorded isometrically The following results were obtained. 1) The contractions by SP increased according to concentrations. SP¡¤induced contraction was not sustained but faded rapidly at 10^-7M. The response to the commutative addition of SP was decreased in comparison to the response to separate administration of each concentration . 2) The response to 10^-8M SP after 5 min application cf 10^-7M SP was increased with increasing the time interval between the administration of 10^-7 and 10^-8M SP. 3) The treatment of rabbit ileum by 10^-7M SP for 5 min didn t decrease the response to 10^-6M acetylcholine. 4) 10^-6M atropine had no effect of the contractile response to 10^-7M SP. The response to 10^-7M SP was normal or subnormal in the presence of 3 mM tetraethylammonium(TEA). 5) 100k solution, 10^-4M ouabain, and Na-free solution inhibited the response to 10^-8M SP and 3 mM TEA completely, and to 10^-7M SP incompletely. 3 mM TEA induced a considerable contraction in K-free solution, but 10^-8M SP didn t induce the contraction. 10^-6M norepinephrine decreased the contractile responses to SP and TEA. 6) The contractile response to 10^-7M SP was dependent on the extracellular Ca²⁺ concentrations to 1.8 mM. 7) The contractile response to 10^-7M SP remained 15% of the maximal response after bathing the ileum in a Ca-free solution for 2.5 min. 8) The responsiveness to SP was completely lost within 10 min of bathing in Ca-free solution, but was restored by the exposure to Ca²⁺. The restorative effect of Ca²⁺ depended on the concentration of Ca²⁺, and on time for which the tissue exposed to this Ca²⁺ concentration. These results suggest that there are two mechanisms of the action by which the low concentrations of substance P causes the contraction of intestinal smooth muscle: the reduction of K conductance and a mechanism dependent on the extracellular Ca²⁺, and that high concentration of SP may elicit a contraction by releasing Ca²⁺ from an intracellular store, which is not as sensitive to removal of extracellular Ca²⁺ or as easily accessible to EGTA as the extracellular space of the muscle. The location of this store is not known; it may be associated with the internal side of the cell membrane.