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コリン作動薬は、アセチルコリンやブチリルコリンの作用を模倣する化合物です。[1]一般に、「コリン」という言葉は、 N、N、N-トリメチルエタノールアンモニウム陽イオンを含むさまざまな第四級アンモニウム塩を指します。ほとんどの動物組織に見られるコリンは、神経伝達物質アセチルコリンの主成分であり、イノシトールとともにレシチンの基本成分として機能します。コリンは肝臓への脂肪沈着を防ぎ、脂肪の細胞への移動を促進します。
副交感神経系は、そのメッセージを送るためにほぼ独占的にアセチルコリンを使用しており、ほぼ完全にコリン作動性であると言われています。神経筋接合部、交感神経系の節前ニューロン、前脳基底核、および脳幹複合体もコリン作動性であり、メロクリン汗腺の受容体も同様です。
神経科学および関連分野では、コリン作動性という用語は次のような関連する文脈で使用されます。
- 物質（またはリガンド）がコリン作動性であるとは、アセチルコリンまたはブチリルコリンを生成、変更、または放出する能力がある場合（「間接作用型」）、または体内のアセチルコリン受容体（「直接作用型」）またはブチリルコリン受容体タイプ（「直接作用型」）の1つ以上でそれらの動作を模倣する能力がある場合です。このような模倣薬は、副交感神経刺激薬またはコリン作動薬と呼ばれます。
- 受容体が神経伝達物質としてアセチルコリンを使用する場合、その受容体はコリン作動性である。[ 2]
- シナプスが神経伝達物質としてアセチルコリンを使用する場合、そのシナプスはコリン作動性です。
コリン作動薬
コリン作動薬の構造活性相関
- 分子は、正電荷を帯びることのできる窒素原子、好ましくは第四級アンモニウム塩を持たなければなりません。
- 効力を最大限に高めるには、窒素に置換されたアルキル基のサイズがメチル基のサイズを超えないようにする必要があります。
- 分子には酸素原子、できれば水素結合に参加できるエステルのような酸素原子が必要です。
- 酸素原子と窒素原子の間には 2 つの炭素単位が存在する必要があります。
- 窒素上には2つのメチル基がなければならない
- 3つ目のアルキル基は大きい方が許容されるが、複数のアルキル基があると活性が失われる。
- 分子の全体の大きさはあまり変えられない。分子が大きいほど活性は低下する。
[3]
アルツハイマー病のコリン作動性仮説
この仮説によれば、アルツハイマー病の原因として、記憶と学習の両方に関与する神経伝達物質であるアセチルコリンの合成低下が考えられます。この2つはアルツハイマー病の重要な要素です。現在のアルツハイマー病の薬物療法の多くはコリン作動性仮説に基づいていますが、すべてが効果的というわけではありません。1980年代に行われた研究では、アルツハイマー病患者のコリン作動性マーカーに著しい障害があることが実証されました。[4]
そのため、前脳基底部のコリン作動性ニューロンの変性とそれに伴う大脳皮質やその他の領域におけるコリン作動性神経伝達の喪失が、アルツハイマー病患者の認知機能の低下に大きく寄与しているのではないかと考えられている[5]。
コリン作動系とADに関するさらなる研究により、アセチルコリンが学習と記憶に役割を果たしていることが実証された。抗コリン薬であるスコポラミンは、若年成人のコリン作動活動を阻害し、高齢者に見られるのと同様の記憶障害を誘発するために使用された。コリン作動薬であるフィゾスチグミンで治療すると、記憶障害は回復した。しかし、脳構造の恒久的な変化のため、AD患者の記憶障害を回復することはそれほど簡単ではないかもしれない。[6]
若年成人が記憶と注意の課題を実行すると、脳の活性化パターンは前頭葉と後頭葉の間でバランスが取れ、ボトムアップとトップダウンの処理のバランスが取れます。通常の認知老化は長期記憶と作業記憶に影響を及ぼす可能性がありますが、コリン作動性システムと皮質領域は機能的補償を通じてパフォーマンスを維持します。コリン作動性システムの機能不全を呈するADの成人は、長期記憶と作業記憶の欠陥を補償することができません。[7]
ADは現在、アセチルコリンエステラーゼ阻害剤を使用してアセチルコリンを分解するアセチルコリンエステラーゼを阻害し、アセチルコリン濃度を高めることによって治療されています。現在、米国でFDAによってアルツハイマー病の治療薬として承認されているアセチルコリンエステラーゼ阻害剤には、ドネペジル、リバスチグミン、ガランタミンなどがあります。これらの薬剤は、アセチルコリンのレベルを上昇させ、神経細胞の機能を高める働きをします。[8]しかし、コリン作動性仮説に基づくすべての治療がADの症状の治療や進行の遅延に成功しているわけではありません。[9] そのため、コリン作動性システムの混乱は、ADの直接的な原因ではなく、結果として提案されています。[8]
参照
- コリン
- アセチルコリン
- 副交感神経系
- 神経筋接合部
- アドレナリン
- 抗コリン剤
- ドーパミン作動性
- GABA作動性
- グルタミン酸作動性
- モリー（ハーブ）
- 向知性薬
- ラセタム
- セロトニン作動性
- ニコチン性アセチルコリン受容体
参考文献
- ^ Vardanyan, RS; Hruby, VJ ( 2006). 「コリン模倣薬」。必須薬物の合成。エルゼビア。pp. 179–193。doi :10.1016/b978-044452166-8/ 50013-3。ISBN 978-0-444-52166-8コリン作動薬またはコリン作動薬は、
アセチルコリンの導入、または副交感神経系の神経節の刺激によって生じる効果と同様の効果を引き起こす薬です。これらの薬は、内因的に放出されるアセチルコリンの作用を模倣します。
- ^ 「Dorlands Medical Dictionary:コリン作動性受容体」.[永久リンク切れ ]
- ^ 「アドレナリン作動薬とコリン作動薬の医薬品化学」。2010年11月4日時点のオリジナルよりアーカイブ。2010年10月23日閲覧。
- ^ Contestabile, A. (2011年8月). 「コリン作動性仮説の歴史」.行動脳研究. 221 (2): 334–340. doi :10.1016/j.bbr.2009.12.044. PMID 20060018. S2CID 8089352.
- ^ Bartus RT、Dean RL、Beer B (1982)。「老年期の記憶 障害に関するコリン作動性仮説」。Science。217 ( 4558): 408–417。Bibcode : 1982Sci ...217..408B。doi : 10.1126/science.7046051。PMID 7046051 。
- ^ Craig , LA; Hong, NS ; McDonald, RJ (2011 年 5 月)。「アルツハイマー病の発症におけるコリン作動性仮説の再考」。Neuroscience & Biobehavioral Reviews。35 ( 6 ): 1397–1409。doi :10.1016/j.neubiorev.2011.03.001。hdl : 10133 / 3693。PMID 21392524。S2CID 37584221 。
- ^ Mapstone, M; Dickerson, K; Duffy, CJ (2008). 「認知老化とアルツハイマー病における障害の明確なメカニズム」. Brain . 131 (6): 1618–1629. doi : 10.1093/brain/awn064 . PMID 18385184.
- ^ ab Tabet, N. (2008年7月). 「アルツハイマー病に対するアセチルコリンエステラーゼ阻害剤：アセチルコリン衣類の抗炎症剤」Age Ageing . 35 (4): 336–338. doi : 10.1093/ageing/afl027 . PMID 16788077.
- ^ Martorana, A; Esposito, Z; Koch, G (2010 年 8 月)。「コリン作動性仮説を超えて: 現在の薬剤はアルツハイマー病に効果があるか?」CNS Neuroscience & Therapeutics . 16 (4): 235–245. doi :10.1111/j.1755-5949.2010.00175.x. PMC 6493875 . PMID 20560995。