Effect of Baclofen on the Cholinergic Nerve Stimulation in Isolated Rat Detrusor

흰쥐의 적출배뇨근에서 baclofen의 콜린성신경 억제작용

This study aimed to investigate the mechanism of action of baclofen on the detrusor muscle isolated from rat. Rats (Sprague-Dawley) were sacrificed by decapitation and exsanguination. Horizontal muscle strips of $2mm{\times}15mm$ were prepared for isometric myography in isolated muscle chamber bubbled with 95% / 5%-$O_2$ / $CO_2$ at $37^{\circ}C$, and the pH was maintained at 7.4. Detrusor strips contracted responding to the electrical field stimulation (EFS) by 2 Hz, 20 msec, monophasic square wave of 60 VDC. The initial peak of EFS-Induced contraction was tended to be suppresed by ${\alpha},{\beta}$-methylene-adenosine 5'-triphosphate (mATP), a partial agonist of purinergic receptor, and baclofen, a $GABA_B$ receptor agonist (statistically nonsignificant). The late sustained contraction by EFS was suppressed significantly (p < 0.05) by additions of atropione, a cholinergic muscarinic receptor antagonist and baclofen. The adenosine 5'-triphosphate-induced contraction was completely abolished by mA TP but not by baclofen. In the presence of atropine, the subsequent addition of acetylcholine could not contract the muscle strips: but the addition of acetylcholine in the presence of baclofen evoked a contraction to a remarkable extent. These results suggest that in the condition of present study, the cholinergic innervation may play a more important role than the purinergic one, and baclofen suppresses the contractility of rat detrusor by the stimulation of the $GABA_B$ receptors to inhibit the release of neurotransmitter from the cholinergic nerve ending.

배뇨근의 운동성에 대한 baclofen의 억제작용의 기전을 탐구하기 위하여 다음과 같은 실험을 하였다. 흰쥐 (Sprague-Dawley)의 방광에서 적출한 배뇨근절편을 적출근편실험조에 현수하고, 등척성 장력측정기를 사용하여 그 수축력을 묘기하였다. 실험조내의 영양액의 온도는 $37^{\circ}C$로 유지시키고, 95% 산소와 5% 이산화탄소의 혼합기체를 공급하여 pH를 7.4로 유지하였다. 배뇨근절편은 전기장자극에 의해 수축하였는데, 8분간의 전기장자극 유발수축 중 최초의 급격한 수축반응은 mATP와 baclofen에 의해 약간 억제되는 경향을 보였으며, 후기 4분간의 수축반응은 콜린성 무스카린성 수용체 봉쇄제인 atropine과 $GABA_B$ 수용체 효현제인 baclofen에 의해 유의하게 억제되었다. Atropine은 배뇨근 절편의 acetylcholine 유발 수축을 길항하였고, mATP는 ATP 유발 수축을 완전히 봉쇄하였으나, baclofen 존재하에서는 acetylcholine이나 ATP 첨가에 의한 배뇨근의 수축이 영향을 받지 않았다. 이상의 결과를 종합하면, 흰쥐 방광에는 $GABA_B$ 수용체가 존재하며 baclofen은 이 수용체를 통하여 콜린성신경 말단에서의 신경전달체의 유리를 억제하여 배뇨근의 수축성을 감소시킨다고 사료된다.