Inhibitory Effects of ${\gamma}$-Aminobutyric Acid on the Contractility of Isolated Rat Vas Deferens

흰쥐의 적출 정관 수축성에 대한 ${\gamma}$-Aminobutyric Acid의 억제작용

GABA is an inhibitory neurotransmitter in central nervous system and produce sedative, antianxiety and muscle reaxing effects via $GABA_A$ receptor or $GABA_B$ receptor. Recently it is known that GABA is widely distributed throughout peripheral organs and may playa physiological role in certain organ. The vas deferens is innervated by species-difference. These study, therefore, was performed to investigate the mode and the mechanism of action of GABA on the norepiniphrine-, ATP- and electric stimulation-induced contraction of vas deferens of rat. Sprague-Dawley rats were sacrificed by cervical dislocation. The smooth muscle strips were isolated from the prostastic portion and were mounted in the isolated muscle bath. PSS in the bath was aerated with 95/5%-$O_2/CO_2$ at $33^{\circ}C$. Muscle tensions were measured by isometric tension transducer and were recorded by biological recording system. 1. GABA, muscimol, a $GAB_A$ agonist, and baclofen, a $GABA_B$ agonist inhibited the electric field stimulation(EFS, 0.2Hz, 1mSec, 80 V, monophasic square wave)-induced contraction with a rank order of potency of GABA greater than baclofen greater than muscimol. 2. The inhibitory effect of GABA was antagonized by delta aminovaleric acid(DAVA), a $GABA_B$ antagonist, but not by bicuculline, a $GABA_A$ mtagonist. 3. The inhibitory effect of baclofen was antagonized by DAVA, but the effect of muscimol was not antagonized by bicuculline. 4. Exogenous norepinephrine(NE) and ATP contracted muscle strip concentration dependently, but the effect of acetylcholine was negligible : and GABA did not affect the NE-and ATP-induced contractions. 5. GABA, baclofen and muscimol did not affect basal tone, and GABA did not affect the NE-and ATP-induced contractionsm 6. EFS-induced contraction was including 2 distinctable components. The first phasic component was inhibited by beta gamma-methylene ATP(mATP), a desensitizing agent of APT receptor and the second tonic component was reduced by pretreatment of reserpine(3 mg/Kg, IP). 7. GABA inhibited the EFS-induced contraction of reserpinized strips, but not the mATP-treated strips. These results suggest that in the prostatic portion of the rat vas deferens, adrenergic and purinergic neurotransmissions are exist, and GABA inhibits the release of ATP via presynaptic $GABA_B$ receptor on the excitatory neurons.

GABA는 중추신경계의 대표적인 신경전달 물질로서 $GABA_A$수용체 또는 $GABA_B$수용체에 작용하여 진정 작용, 항 불안 작용, 및 근이완 작용을 하는 것으로 알려져 있다. 근래에는 말초조직에도 GABA가 존재하며 신경조정인자 혹은 신경전달인자로서 작용한다는 보고가 있다. 정관에 대한 자율신경 지배는 아드레날린성, 콜린성과 비콜린성 비아드레날린성 신경섬유들이 분포하고 있으나, 종 혹은 부위에 따라 이들 구성요소들의 수축성에 대한기여도가 다른 것으로 알려져 있다. 본 실험에서는 흰쥐의 전립선 부위 정관의 기본장력 및 전기장 유발 수축에 대한 교감 신경성, 부교감 신경성 및 퓨린성 효현제의 영향을 관찰하였으며, 정관의 흥분성 약물 및 전기장 유발 수축에 미치는 GABA 및 GABA 관련 약물의 영향을 관찰함으로서 정관의 수축운동에 대한 GABA의 작용기전을 규명해 보고자 흰쥐(Sprague-Dawley)의 전립선 부위 정관 절편을 적출 근편 실조에 현수하고, 등척성 장력을 측정하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. GABA, muscimol 및 baclofen은 전기장자극(0.2 Hz, 1 msec, 80 V) 유발 수축을 농도 의존적으로 억제하였으며 그 효력은 GABA, baclofen 그리고 muscimol 순이었다. 2. GABA의 억제작용은 $GABA_B$ 수용체 길항제인 DAVA에 의하여 길항되었으나, $GABA_A$ 수용체 길항제인 bicuculline에 의해서는 길항되지 않았다. 3. Baclofen의 억제작용은 DAVA에 의하여 길항되었으나 muscimol의 억제작용은 bicuculline에 의해서는 길항되지 않았다. 4. Norepinephrine과 ATP는 농도 의존적으로 정관의 수축력을 증가 시켰으나 acetylcholine은 영향을 미치지 못하였다. 5. GABA, baclofen 및 muscimol은 정관의 기본 장력에는 영향을 미치지 않았으며, GABA는 norepinephrine과 ATP 유발 수축에는 영향을 주지 못하였다. 6. 적출 정관을 20초간 전기장 자극을 가하였을 때 ATP 수용체 탈감작제인 mATP를 전처치한 경우에는 FPC가 감소되었고, 신경원에서 catecholamine을 고갈시키는 reserpine을 전처치한 경우에는 STC가 감소되었다. 7. GABA는 mATP를 전처치한 군에서는 정관의 전기장 유발 수축에 영향을 주지 못하였으나, reserpine을 전처치한 군에서는 전기장 유발 수축을 억제하였다. 이상의 결과로 보아 흰쥐정관의 전립선 부위에는 아드레날린성 신경전달기전과 퓨린성 신경전달기전이 동시에 작용하고 있으며, GABA는 주로 신경원의 $GABA_B$ 수용체를 통하여 ATP의 유리를 억제하는 것으로 사료된다.