• Restorative Dentistry and Endodontics
• /
• v.25 no.3
• /
• pp.407-420
• /
• 2000

삼차신경절의 뉴런이 구강악안면영역에서의 촉각, 입각, 온도각 및 통각 등 다양한 감각을 중추신경계로 전달하는 역할을 하는 것은 주지의 사실이다. 이러한 신경전달에 있어서 이온통로는 감각정보를 전달하는데 핵심적인 역할을 수행하며 특히 소디움 통로는 활동전위의 발생에 중요하다. 소디움 통로는 tetrodotoxin-sensitive(TTX-s) 및 tetrodotoxin-resistant(TTX-r) 통로로 나누어지는 데 이 중 TTX-r 통로에 발생되는 tetrodotoxin-resistant sodium current(TTX-r $I_{Na}$)는 capsaicin에 민감한 일차구심신경세포에서 유해자극에 의해 통각신호를 발생시키고 전달하는데 중요하다. 또한 칼슘 통로는 시냅스 전도에 있어서 필수적인 역할을 수행하고 있다 한편 치과영역에서 치수의 진정 목적으로 eugenol이 흔히 사용되고 있다. 그러나 eugenol의 그 작용 기전에 대해서 현재까지 이온 통로에 대한 상세한 결과가 없는 실정이며 최근의 보고에 의하면 eugenol이 capsaicin 수용기를 통하여 감각신경에 대한 억제작용을 나타낸다고 한다. 따라서 본 실험은 eugenol과 capsaicin이 흰쥐의 삼차신경절의 TTX-r $I_{Na}$와 칼슘통로에 어떠한 영향을 미치는지를 알아보고 eugenol이 capsaicin 수용기를 통하여 작용하는지를 검증하고자 시행되었다. 삼차신경절 뉴런은 100~150g의 흰쥐의 삼차신경절로부터 외과적으로 절제하여 통법의 화학적 및 기계적 처리를 통해 단일세포로 분리하였고 이를 whole-cell patch clamp 방법을 이용하여 시행한 바 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 1mM의 dugenol은 흰쥐 삼차신경절 뉴런의 TTX-r $I_{Na}$와 HVA $I_{Ca}$를 억제하였다. 2. $1{\mu}m$의 capsaicin은 흰쥐 삼차신경절 뉴런의 TTX-r $I_{Na}$와 HVA $I_{Ca}$를 억제하였다. 3. Capsazepine은 capsaicin의 HVA $I_{Ca}$에 대한 억제작용을 차단하였다. 4. Capsazepine은 capsaicin의 HVA $I_{Ca}$에 대한 억제작용을 차단하지 못하였다. 결론적으로 eugenol과 capsaicin은 tetrodotoxin-resistant sodium current(TTX-r $I_{Na}$)와 high voltage-activated calcium current(HVA $I_{Ca}$)를 모두 억제하는 것으로 나타났으며, 이러한 작용이 통각의 발생과 시냅스 전달과정을 차단하여 치수 진정 목적으로 많이 사용하는 eugenol의 작용기전으로 판단된다. 한편 capsaicin의 길항제인 capsazepine을 전처치하였을 때에도 eugenol의 HVA $I_{Ca}$에 대한 억제효과는 변화가 없었다. 이와같은 결과로 보아 HVA $I_{Ca}$에 관한 한 eugenol은 capsaicin 수용기를 통하여 나타나지 않는 것으로 사료된다.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
• /
• v.3 no.1
• /
• pp.101-117
• /
• 1999

Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a degenerative neuromuscular disease of unknown etiology in which the upper and lower motor neurons are progressively destroyed. Recent evidences support the role of autoimmune mechanisms in the pathogenesis of ALS. This study investigated the effects of sera from ALS patients on neuromuscular transmission in phrenic nerve-hemidiaphragm preparations and on calcium currents of single isolated dorsal root ganglion (DRG) cells in mice. Mice were injected with either control sera from healthy adults or ALS sera from 18 patients with ALS of sporadic form, for three days. Miniature end plate potential (MEPP) and nerve-evoked end plate potential (EPP) were measured using intracellular recording technique and the quantal content was determined. Single isolated DRG cells were voltage-clamped with the whole-cell configuration and membrane currents were recorded. Sera from 14 of 18 ALS patients caused a significant increase in MEPP frequency in normal Ringer's solution $(4.62{\pm}0.14\;Hz)$ compared with the control $(2.18{\pm}0.15\;Hz).$ In a high $Mg^{2+}/low\;Ca^{2+}$ solution, sera from 13 of 18 ALS patients caused a significant increase in MEPP frequency, from $2.18{\pm}0.31$ Hz to $6.09{\pm}0.38$ Hz. Sera from 11 of 18 patients produced a significant increase of nerve-evoked EPP amplitude, from $0.92{\pm}0.05$ mV to $1.30{\pm}0.04$ mV, while the other seven ALS sera did not alter EPP amplitude. In the ALS group, EPP quantal content was also elevated by the sera of 14 patients (from $1.49{\pm}0.07$ to $2.35{\pm}0.07).$ MEPP frequency and amplitude in wobbler mouse were $4.03{\pm}0.53$ Hz and $1.37{\pm}0.18$ mV, respectively, which were significantly higher than those of wobbler controls (wobblers without the symptoms of wobbler). Sera from ALS patients significantly reduced HVA calcium currents of DRG cells to 42.7% at -10 mV. Furthermore, the inactivation curve shifted to more negative potentials with its half-inactivation potential changed by 6.98 mV. There were, however, significant changes neither in the reversal potential of $I_{Ca}$ nor in the I-V curve. From these results it was concluded that: 1) The serum factors of sporadic ALS patients increase neuromuscular transmission and can alter motor nerve terminal presynaptic function. This suggests that ALS serum factors may play an important role in the early stage of ALS, and 2) Calcium currents in DRG cells were reduced and rapidly inactivated by ALS sera, suggesting that in these cells, ALS serum factors may exert interaction with the calcium channel.