검색 상세

Eugenol에 의한 T-형 칼슘채널의 차단효과 연구

  • 서행수 (생명과학과 동물생리학전공)

초록/요약

Eugenol is broadly used in dentistry to relieve pain. Cumulative studies have demonstrated that voltage-gated Na+ channels and high-voltage-activated (HVA) Ca2+ channels are molecular targets of eugenol for their analgesic effects. However, it remains to be characterized whether eugenol sensitively inhibits T-type channels expressing in trigeminal ganglion neurons. T-type currents through T-type Ca2+ channel isoforms stably expressed in HEK293 cells were evoked by a step pulse of -20 mV from a holding potential of -90 mV using whole-cell patch clamp method. Application of serial concentrations of eugenol inhibited CaV3.1, CaV3.2, and CaV3.3 T-type Ca2+ currents in a concentration-dependent and reversible way. Analyses of inhibition data suggest that the IC50 values for CaV3.1, CaV3.2, and CaV3.3 are 492 ± 26, 520 ± 24, and 646 ± 34 ？uM, respectively. Eugenol did not shift the current-voltage relationships and activation curves. On the contrary, it shifted the steady-state inactivation curves of T-type channel isofoms to the negative direction. When holding potential was switched to -75 ~ -70 mV to induce ~ 50% of T-type channels to be inactivated, eugenol inhibition sensitivities for CaV3.1 and CaV3.2, but not for CaV3.3 were enhanced by ~ 2.5 times, implying that eugenol preferentially interacts with the inactivated state(s) of CaV3.1 and CaV3.2 T-type channels. Consistently, increment of test frequency significantly enhanced the eugenol sensitivity for CaV3.1. These results suggest that T-type Ca2+ channels are potential targets for the pain lessening effects of eugenol.

more

초록/요약

Eugenol은 치과 진료 시 통증 완화제로 사용되는 약물이다. 기존의 연구에 의하면 eugenol은 전위활성화 나트륨채널(voltage-activated Na+ channels)과 고전위 활성화 칼슘채널(high-voltage-activated Ca2+ channels)을 차단하여 통증을 완화하는 것으로 알려져 있으나 eugenol이 삼차 신경절 뉴런에 발현하는 T-형 칼슘채널에 작용하는지에 대해서는 연구된 바가 없다. 본 연구에서는 HEK293 세포에 각각 안정화 발현시킨 CaV3.1, CaV3.2, CaV3.3 채널의 전류를 patch clamping 방법으로 측정하여 eugenol이 T-형 채널에 어떻게 작용하는지 연구하였다. T-형 채널 전류는 세포의 전위를 -90 mV로 유지한 상태에서 -20 mV 직각 전위를 매 10 초마다 가하여 발생시켰다. Eugenol 용액을 낮은 농도부터 점차 높은 농도로 처리하였을 때 T-형 채널 전류의 크기는 농도 의존적으로 줄어들었다. 이 약물에 의해 차단된 데이터를 분석한 결과 CaV3.1, CaV3.2, CaV3.3 채널의 전류를 50% 감소시키는 IC50 값은 각각 492, 520, 646 ？uM이었다. Eugenol의 차단은 테스트한 여러 전위에서 유사하게 나타났으며 전위 독립적으로 차단됨을 보였다. 반면 이 약물은 T-형 칼슘채널 아형들의 평형상태 비활성화 곡선은 음의 방향으로 치우치게 했다. T-형 칼슘채널의 비활성화 상태를 50% 이상 유도하기 위하여 고정전위를 -75 ~ -70 mV로 가해준 뒤 -20 mV의 테스트 전위에서 전류를 측정한 결과 CaV3.3을 제외한 CaV3.1과 CaV3.2에서 약 2.5 배 가량 민감하게 eugenol 차단효과가 나타났다. 이 결과는 eugenol에 의한 차단이 CaV3.1과 CaV3.2의 비활성화 상태에 영향을 준다는 것을 의미한다. 이와 더불어 테스트 전위의 빈도를 증가시키는 것이 eugenol에 의한 차단효과를 증대시켰다. 이 결과를 통해 T-형 칼슘채널이 eugenol에 의한 통증완화작용의 표적단백질임을 알 수 있다.

more
반출 Meta View 목록