고양이에서 d-phenylalanine이 말초 신경자극의 진통효과에 미치는 영향

Abstract

[영문]

[한글]

Electroacupuncture의 진통효과가 specific opiate antagonist인 naloxone에 의해 억

제됨으로써 그 진통작용이 중추신경 내의 endogenous opiate system과 연관성이 알려지고

있다. 그러므로 electroacupuncture에 의해 중추신경 내의 endogenous opiate system이

활성화되어opiate peptide가 유리되어 진통효과를 나타낼 경우 opiate peptide의 분해를

억제하는 약물을 투여하여 진통효과를 더욱 증대시키거나 오래 지속시킬 수 있을 것이라

는 가정을 할 수 있다. 따라서 본 실험은 이를 확인코저 제뇌 및 척수고양이에서 굴근반

사 및 통각과 관련된 척수후각세포의 활성도를 동통의 지표로 삼아 carboxypeptidase의

억제제 인 D-phenylalanine투여가 말초신경자극의 진통효과에 미치는 영향들 조사하였다.

통각에 대한 진통효과는 굴근반사 및 척수후각세포의 활성도를 이용 측정하였는데 굴근

반사 및 척수후각세포의 활성도는 하지의 총비골신경과 경골신경을 전기자극함으로써 유

발시켰으며 굴근반사는 유발자극을 가한 동측의 제 7요수, 제 1천수 및 제 2천수의 척수

전근에서 단일신경섬유의 활동전압을 기록하였고 척수후각세포의 활성도는 요천추부의 척

수후각에서 통각에 반응을 보이는 단일신경세포의 활동전압을 기록하였다.

말초신경자극은 굴근반사 및 척수후각세포의 활성도를 기록한 동측의 총비골신경 및 경

골신경에 Aδ 및 C 구심섬유가 활성화될 정도의 강한 전기 자극을 저빈도 (2Hz)로 30∼45

분간 가하였으며 naloxone 및 D-phenylalanine을 투여하여 이들 약물이 말초신경자극에

의한 진통효과에 미치는 영향을 조사하였다. 실험결과를 비교 검토하여 다음과 같은 결론

을 얻었다.

1. 제뇌 및 척수고양이에서 말초신경자극은 굴근반사를 감소시켜 진통효과를 보였으며

그 효과는 평균 15분 정도 지속되었고 양군간의 차이는 없었다.

2. Naloxone을 투여한 제뇌고양이에서 말초신경자극은 굴근반사를 감소시켜 진통효과를

보였으나 그 효과는 곧 소실되어 말초신경자극의 진통작용이 naloxone reversible analg

esia임을 확인할 수 있었다.

3. 제뇌고양이에서 말초신경자극은 통각과 관련된 척수후각세포의 활성도를 억제시킴으

로써 진통효과를 보였으며 그 효과는 굴근반사에서의 결과와 유사하였다.

4. D-phenylalanine을 투여한 실험고양이에서 말초신경자극은 진통효과를 보였으나 대

조군에 비해 오히려 빠른 회복을 보였다. 즉 D-phenylalanine투여는 말초신경자극의 진통

효과를 증대시키거나 오래 지속시키지는 못하였다.

이상의 결과로 보아 말초신경자극의 진통작용은 척수수준(spinal level)에서 나타남을

알 수 있었으며 naloxone reversible analgesia임을 확인할 수 있었다. 그러나 carboxype

ptidase 억제제인 D-phenylalanine이 endogenous opiate의 분해를 억제함으로써 말초신경

자극의 진통효과를 증대시킬 수 있는 가능성은 증명할 수 없었으며 D-phenylalanine의 작

용기전은 좀 더 추구해야될 과제라 생각된다.

The Effect of D-phenylalanine on the Analgesia Produced by Peripheral Nerve

Conditioning Stimnlation in the Cat

Sun Ho Kim

Department of Medical hience The Graduate school, Yonsi University

(Directed by Professor Kwang Se Paik, M.D.)

An effect of D-phenylalanine on the pain inhibitory mechanism of prolonged

electrical stimulation of the peripheral nerve was studied in decerebrate cats and

spinal cats. The response of spinal neurons was elicited either by electrical

stimulation of the ipsilateral common peroneal nerve and tibial nerve. The

single·unit activity of motor neurons which represent the flexion reflex was

recorded from a filament of ventral rootlet divided from either the L^^7, S^^1 or

S^^2 ventral root, and the activity of dorsal horn cells was recorded with a

microelectrode at the lumbosacral spinal cord.

The conditioning stimuli which provocate the pain inhibitory mechanism of the

common peroneal or tibial nerve was applied with repetitive, low frequency (2 Hz),

at a suprathreshold intensity for C fibers, for 30∼45 minutes.

The results of the experiment are summarized as follows:

1. Applying conditioning stimuli produced a powerful inhibition of the responses

which was provocated by noxious stimuli in either the decerebrate or the spinal cat

without any statistical difference, and this effect can be observed for 15 minutes

after the cessation of the conditioning stimuli.

2. This response was reversed completely by systemic injection of a specific

opiate antagonist, naloxone. It suggests that the conditioning stimulus of the

peripheral nerve can produce the endogenous opiate related pain inhibitory effect

as the spinal mechanism.

3. The conditioning stimuli can produce the analgesic effect by means of

supression of the activity of the dorsal horn cell which was related to the pain

response in the decerebrate cat. The same result could be observed in flexion

reflex.

4. D-phenylalanine, a putative inhibitor of carboxypeptidase which degradates the

endogenous opiate-enkephalin, was studied in this experiment under the hypothesis

that D-phenylalanine will emphasize or prolongate the action of enkephain. But,

intravenously injected D-phenylalanine did notpotentiate the inhibitory effect of

the conditioning stimuli of the peripheral nerve.

From the above result, it is speculated that the analgesic effect of the

electrical stimulation of the peripheral nerve is directly mediated by an

endogenous opiate related analgesia, and the site of the analgesic action resides

mainly in spinal cord level. But, these data could not support the hypothesis that

antinociceptive effect of D-phenylalanine results from she potentiation of

endogenously released enkephalin.