Phentolamine inhibits intestinal pacemaker activity of murine interstitial cells of Cajal by activating ATP-sensitive K^+ channel

Abstract

위장관내 존재하는 Cajal 사이질 세포에서 발생하는 전기적 현상에 대한 phentolamine의 효과와 작용기전을 규명하고자 생쥐 작은 창자에서 배양된 Cajal 세포에서 세포막 전압 고정법을 시행하였다. Cajal세포는 서파와 자발적인 내향성 전류(향도잡이 전류)를 발생하였다. 아드레날린 수용체 길항제인 phentolamine은 막전압의 과분극을 초래하였으며 서파의 크기를 감소시켰다. 또한 향도잡이 전류의 크기 및 발생빈도를 억제하였으며 동시에 외향성 전류를 발생시켰다. 그런 반면 다른 아드레날린 수용체 길항제인 prazocine, phenoxybenzamine, clonidine은 향도잡이 전류에 대해 아무런 작용을 나타내지 않았다. Phentolamine의 작용은 ATP-민감성 K+ 통로 차단제인 glibenclamide에 의해서 억제되었다. 그러나 막전압-의존성 K+ 통로와 Ca^(2+)-의존성 K+ 통로 차단제인 TEA, 4-AP와 apamin 및 NO synthase 억제제인 L-NAME는 phentolamine의 작용을 차단하지 못 하였다. ATP-민감성 K+ 통로 개방제인 pinacidil은 향도잡이 전류에 대해 phentolamine과 동일한 효과를 보였으며 glibenclamide에 의해서 차단되었다. 세포내 Ca^(2+) 이미지 실험에서 phentolamine은 Ca^(2+) 농도를 저하시켰다. 이상의 실험결과들로부터 phentolamin은 Cajal세포에 작용하여 위장관 운동성을 조절할 수 있음을 알 수 있으며 그 작용은 아드레날린 수용체와는 무관하고 ATP-민감성 K+ 통로의 활성화를 통하여 향도잡이 활동도를 조절하여 이루어지는 것으로 생각된다.|The actions of phentolamine on pacemaker activities were investigated using a wholecell patch-clamp technique at 30℃ in cultured interstitial cells of Cajal (ICC) from murine small intestine. ICC generated spontaneous pacemaker currents at a holding potential of -70 mV. The treatment of ICC with phentolamine resulted in a decrease in the frequency and amplitude of pacemaker currents and increases in resting outward currents. Also, under current clamping (I=0), phentolamine produced the hyperpolarization of membrane potential and decreased the amplitude of the pacemaker potentials. Prozosin, yohimbin, phenoxybenzamine and clonidine which are α- adrenergic drugs were no effects on intestinal pacemaker activities. Phentolamineinduced effects on pacemaker currents and pacemaker potentials were significantly inhibited by glibenclamide, an ATP-sensitive K+ channel blocker and not by TEA, apamin, and 4-aminopyridine. L-NAME, a NO synthase inhibitor, and ODQ, a guanylate cyclase inhibitor, did not inhibit the phentolamine-induced effects. These results show that phentolamine activates ATP-sensitive K+ channels by non-adrenergic receptor mechanism in intestinal ICC. This observation suggests phentolamine can regulate gastrointestinal motility through changing pacemaker activities of ICC.