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コリン作動性、ニコチン作動性、βアドレナリン作動性皮膚血管拡張の性差。一酸化窒素合成酵素、シクロオキシゲナーゼ、Kチャネルの役割
Sex-differences in cholinergic, nicotinic, and β-adrenergic cutaneous vasodilation: Roles of nitric oxide synthase, cyclooxygenase, and K channels.
PMID: 32531353 DOI: 10.1016/j.mvr.2020.104030.
抄録
これまでの研究では、皮膚血管拡張の調節には性差が存在することが示されているが、そのメカニズムは未だ解明されていない。本研究では、一酸化窒素合成酵素（NOS）、シクロオキシゲナーゼ（COX）、Kチャネルに着目し、コリン作動性、ニコチン作動性、βアドレナリン作動性の若年成人の皮膚血管拡張に性差があるかどうかを検討した。12人の若い男性と13人の若い女性を対象に、4つの前腕皮内皮膚部位を以下のように灌流した。1）乳化リンゲル溶液（コントロール）、2）10mM N-ニトロ-L-アルギニン（非選択的NOS阻害剤）、3）10mM ケトロラック（非選択的COX阻害剤）、または4）50mM BaCl（非特異的Kチャネル遮断剤）。4つの部位すべてにおいて、皮膚血管拡張は、1)ニコチン受容体アゴニストである10mMニコチン、2)非選択的βアドレナリン受容体アゴニストである100μMイソプロテレノール、および3)アセチルコリン受容体アゴニストである2mMおよび2000mMアセチルコリンによって誘導された。ニコチンとイソプロテレノールは3分間投与し、アセチルコリンはそれぞれ25分間投与した。ニコチンおよびアセチルコリン高用量（2000mM）に対する皮膚血管拡張は，投与部位にかかわらず，女性の方が男性よりも低かった。対照的に、イソプロテレノールによる皮膚血管拡張は女性対男性で大きかった。また、NOS阻害またはKチャネル遮断はニコチン誘発性皮膚血管拡張を減少させたが、NOS阻害またはKチャネル遮断はイソプロテレノール誘発性皮膚血管拡張を減少させた。以上の結果から、皮膚血管拡張のメカニズムは若年男女間で同等であるが、皮膚血管拡張の大きさには性差が存在し、この反応は受容体アゴニストの機能として異なることが示唆された。
Previous studies indicate that sex-related differences exist in the regulation of cutaneous vasodilation, however, the mechanisms remain unresolved. We assessed if sex-differences in young adults exist for cholinergic, nicotinic, and β-adrenergic cutaneous vasodilation with a focus on nitric oxide synthase (NOS), cyclooxygenase (COX), and K channel mechanisms. In twelve young men and thirteen young women, four intradermal forearm skin sites were perfused with the following: 1) lactated Ringer's solution (control), 2) 10 mM N-nitro-l-arginine, a non-selective NOS inhibitor, 3) 10 mM ketorolac, a non-selective COX inhibitor, or 4) 50 mM BaCl, a nonspecific K channel blocker. At all four sites, cutaneous vasodilation was induced by 1) 10 mM nicotine, a nicotinic receptor agonist, 2) 100 μM isoproterenol, a nonselective β-adrenergic receptor agonist, and 3) 2 mM and 2000 mM acetylcholine, an acetylcholine receptor agonist. Nicotine and isoproterenol were administered for 3 min, whereas each acetylcholine dose was administered for 25 min. Regardless of treatment site, cutaneous vasodilation in response to nicotine and a high dose of acetylcholine (2000 mM) were lower in women than men. By contrast, isoproterenol induced cutaneous vasodilation was greater in women vs. men. Irrespective of sex, NOS inhibition or K channel blockade attenuated isoproterenol-mediated cutaneous vasodilation, whereas K channel blockade decreased nicotine-induced cutaneous vasodilation. Taken together, our findings indicate that while the mechanisms underlying cutaneous vasodilation are comparable between young men and women, sex-related differences in the magnitude of cutaneous vasodilation do exist and this response differs as a function of the receptor agonist.
Copyright © 2020. Published by Elsevier Inc.