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日本生物学的精神医学会誌 33 巻 3 号（2022）/Japanese Journal of Biological Psychiatry Vol.33, No.3, 2022

特集 1

ドパミン研究の最近の展開

4 ．δ または μ オピオイド受容体を介した側坐核のドパミン神経活動促進への同部位の GABA 神経の関与
三枝禎＊

抄録：麻薬性鎮痛薬への精神依存の形成には中脳辺縁系ドパミン（DA）神経活動の亢進がかかわると考えられている。中脳辺縁系 DA 神経が投射する側坐核には DA 神経と相互作用をする GABA 神経が認められる。本稿では無麻酔非拘束ラットを用いた in vivo 脳微小透析実験で筆者らが得た知見に基づ
き，麻薬性鎮痛薬の作用点である opioid 受容体サブタイプのうち側坐核に分布する δ および μ 受容体の刺激による同部位の DA 放出の促進への GABA 神経機構の関与について述べた。はじめに GABA 受
容体サブタイプの GABAA または GABAB 受容体を介した内因性 GABA による側坐核の DA 放出の抑制機構について考察した。側坐核には δ または μ 受容体の発現した GABA 神経が分布するため，δ または μ 受容体を介した DA 放出の増加には DA 神経終末上の GABAA または GABAB 受容体への GABA 入力の低下がかかわることが考えられる。このため δ または μ 受容体のサブタイプを介した DA 放出の促進へ GABAA または GABAB 受容体 ligand が及ぼす効果から，側坐核の δ または μ 受容体，GABA 受容体，DA 神経の相互作用についてモデルを用いて説明した。
日本生物学的精神医学会誌 33（3）：112‑116, 2022
Key words：nucleus accumbens，dopamine，GABA，opioid receptor，GABA receptor

はじめにopioid 受容体を刺激する薬物には，強力な鎮痛作用を示す麻薬性鎮痛薬が含まれている。この opioid受容体のサブタイプのうちデルタ（δ）もしくはミュー（μ）受容体の agonist による刺激で，中脳辺縁系ドパミン（DA）神経の主たる投射領域のひとつである側坐核の DA 神経活動は促進する。この脳内 DA 神経活動の賦活化は，麻薬性鎮痛薬への精神依存の形成にかかわると考えられている。
一般に神経活動に対して抑制的に働くはずの δ，μ 受容体だが，これらの受容体の刺激により脳内のDA 神経活動が高まるメカニズムは，DA 神経を抑制している神経の抑制（脱抑制）の面から説明されている。すなわち側坐核における DA 神経活動の促進には，中脳辺縁系 DA 神経系の起始核である中脳腹側被蓋野で DA 神経を抑制している GABA 介在神経に分布する δ，μ 受容体の刺激に伴う GABA 神
3）経の抑制がかかわると想定されている 。一方，実験動物を用いた基礎研究から側坐核の DA 神経活動は同部位の GABA 神経により抑制的に制御される
2，5）
ことと，この領域では GABA をはじめとする抑制性の神経伝達物質を含有した神経細胞に δ または10，11）。無麻μ 受容体が分布することが知られている
酔非拘束ラットの側坐核へ δ もしくは μ 受容体のagonist を局所灌流投与すると同部位で細胞外へのDA 放出が促進するが，このことは中脳腹側被蓋野ばかりでなく側坐核の δ または μ 受容体の刺激により DA 神経を抑制する GABA 神経の脱抑制が起こり，同部位の DA 神経活動が促進する可能性を示唆
7）するものである 。GABA が作用する GABA 受容体には GABAA，GABAB 受容体のサブタイプが知られており，側坐核に分布するこれらの受容体は同部位の DA 放出を抑制的に制御する。つまり，側坐核のδ もしくは μ 受容体の刺激によりこれらの受容体の発現している GABA 神経からの GABA の DA 神経終末に局在する GABAA または GABAB 受容体への刺激が低下し，脱抑制により DA 放出が促進するこInvolvement of GABAergic neural mechanisms in the nucleus accumbens in delta‑ and mu‑opioid receptor‑mediated increases inaccumbal dopamine efflux＊日本大学松戸歯学部薬理学講座（〒 271‑8587 千葉県松戸市栄町西 2‑870‑1）Tadashi Saigusa：Department of Pharmacology,
Nihon University School of Dentistry at Matsudo. 2‑870‑1 Sakaecho‑Nishi, Matsudo, Chiba 271‑8587, Japan【三枝禎 E ─ mail：saigusa.tadashi@nihon‑u.ac.jp】

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113とが考えられる。しかし，δ と μ 受容体 agonist の投与は，側坐核においてどの GABA 受容体サブタ末からの DA 放出の制御機構を検討してきた。下記の GABA 受容体サブタイプの ligand，δ または μ 受イプへの入力低下を介して同部位の DA 放出を促進するのかは明らかでなかった。本稿では，無麻酔非拘束ラットを用いた in vivo 脳微小透析実験におい容体の ligand もそれぞれ側坐核へ灌流投与し，同部位に分布する各受容体が DA 放出制御において果たす役割について解析した。て示された，側坐核の δ もしくは μ 受容体のサブタイプの選択的な活性化が誘発した DA 放出の促進に対する GABAA または GABAB 受容体の agonist による刺激と antagonist による遮断が及ぼす効果と関連する報告を振り返り，側坐核の δ または μ 受容体の刺激により GABAA，GABAB 受容体のいずれの受容体への GABA 入力が低下して DA 放出が促進したのか考察した。また，DA 放出を抑制する GABA 神経における δ と μ 受容体サブタイプの発現の特徴に関する考察を加えた。
δ 受容体は，薬理学的に δ1，δ2 の 2 種類のサブタ
イ プ に 分 類 さ れ て い る。 ま た，μ 受 容 体 もantagonist の naloxonazine へ感受性を示す μ1 と示
さない μ2 の 2 種類のサブタイプが知られており，側坐核では μ2 ではなく μ1 受容体刺激が DA 放出の4）促進には関与することが示されている 。このため，側坐核の δ1，δ2，μ1 受容体の刺激による DA 放出の促進機構に焦点を当てた。

1．無麻酔非拘束ラットを用いた
in vivo 脳微小透析法
本稿で取り上げた in vivo 脳微小透析法は，実験動物の脳内にあらかじめ留置した脳微小透析プロー
ブ（プローブ）に改良リンゲル液をインフュージョン

2．基礎的な DA 放出に対するGABA 受容体サブタイプの ligand の効果の特徴
側坐核の細胞外液から回収された基礎的な細胞外DA 量は，同部位への GABAA 受容体 antagonist のbicuculline の灌流投与により増大した。興味深いことに GABAA 受容体 agonist の muscimol も側坐核へ灌流投与すると DA 放出が促進した。この muscimolの 効 果 は， 基 礎 DA 放 出 に 影 響 が な い 低 用 量 の2）
bicuculline の併用投与により強く抑制された 。このことは muscimol が GABAA 受容体の刺激を介して側坐核の DA 放出を促進することを示すものである。
しかし，
bicuculline（antagonist）と muscimol（agonist）が同じ DA 神経終末上の GABAA 受容体を作用点としていたとは考え難い。筆者らは muscimol が DA神経に入力する GABA 神経上の GABAA 受容体を刺激することでこの GABA 神経が抑制され，DA 神経の脱抑制が起きて DA 放出が促進した可能性を考え2）ている 。
側 坐 核 の DA 放 出 は，GABAB 受 容 体 agonist のbaclofen による目立った影響を受けないのに対し，GABAB 受容体 antagonist の saclofen により増大した。また，baclofen 処置はこの saclofen による DA
5）の増大を抑制する 。内因性 GABA 合成にかかわるを High‑performance liquid chromatography withelectrochemical detection（HPLC‑ECD） 法 な ど でグルタミン酸脱炭酸酵素（glutamic acid decarboxylase：GAD）を選択的に阻害する allylglycine の灌流投与も DA 放出の促進を誘発したが，この DA の増大も基礎的な DA 放出に影響を及ぼさない低用量
6）の baclofen の併用投与が抑制した 。
このように側坐核への GABAA または GABAB 受定量する方法である。試料は無麻酔非拘束の条件下で 5 〜 20 分ごとに回収できる。微小半透膜を介し，灌流液に溶解した薬物の逆透析による脳内局所灌流投与も可能である。筆者らが採用している in vivo

容体の agonist の灌流投与は同部位の DA 量を少なくとも減少させなかったのに対し，GAD 阻害薬の
ほ か GABAA ま た は GABAB 受 容 体 の antagonist の側坐核への灌流投与はいずれも同部位の DA 量を増脳微小透析法の実験条件下では，無麻酔非拘束ラットの側坐核から回収した試料中の DA のほとんど＋が 電位依存性 Na チャネル阻害薬の tetrodotoxin
9）（TTX）の灌流投与により消失する 。このことか加させた。これらのことから，側坐核における基礎的な DA 放出は同部位の DA 神経終末上に分布すると想定される GABAA および GABAB 受容体を介して内因性の GABA により強く抑制されており，こら検出された DA の大部分は神経活動依存性に細胞外へ遊離したものと考えられるため，側坐核から得た試料中の DA 量を指標として同部位の DA 神経終れら GABA 受容体サブタイプへの GABA 入力の低下は脱抑制により DA 放出を促進することが考えられる（図 1（1））。

ポンプにより 1 〜 2 μL/min で灌流し，プローブ先端の微小半透膜（直径約 200 μm，長さ 1 〜 2 mm）を介して研究対象部位の細胞外液を試料として採取し，試料中に含まれる神経伝達物質やその代謝産物

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（1）GABAA/B-R↓→DA↑（2）δ1-R↑→DA↑ ＝ δ1-R↑→GABAB-R↓→DA↑（3）δ2-R↑→DA↑ ＝ δ2-R↑→GABAA/B-R↓→DA↑（4）µ1-R↑→DA↑ ＝ µ1-R↑→GABAA/B-R↓→DA↑
図 1 側坐核のδまたは µ 受容体サブタイプへの選択的な刺激が誘発すると想定される同部位のGABA 受容体サブタイプへの入力の低下と DA 放出の促進
R のあとの上向きの矢印は当該受容体の刺激と活性化，下向きの矢印は当該受容体への刺激の低下，DA のあとの上向きの矢印は放出促進を示す。

3．側坐核の δ1，δ2，μ1 受容体の刺激が誘発した DA 放出に対する
GABA 受容体サブタイプの ligand の効果の特徴
さて，allylglycine の灌流投与が誘発した DA 放出の 促 進 を 抑 制 し た baclofen 処 置 は，δ1 受 容 体agonist の DPDPE，δ2 受容体 agonist の deltorphin‑Ⅱによる δ1 または δ2 受容体の選択的刺激が誘発した DA 放出の増加をいずれも強く抑制した。また，
この baclofen の抑制効果は基礎的な DA 放出に影響を及ぼさない低用量の saclofen の併用投与で打ち12）消された 。すでに述べたとおり内因性 μ 受容体agonist 候 補 物 質 の endomorphin‑1（EM‑1） の 側坐核への灌流投与が誘発した同部位の DA 放出の促進を選択的 μ1 受容体 antagonist の naloxonazine は強く抑制することから，側坐核の μ1 受容体刺激は同部位の DA 放出を促進することが示唆されてき7）た 。この EM‑1 が誘発した側坐核の DA 放出の増加は，baclofen の投与では目立った影響を受けなかったのに対し saclofen の併用投与で促進した。この saclofen の効果は基礎的な DA 放出に影響を及ぼさない低用量の baclofen の併用投与で打ち消され5）た 。つまり，δ1，δ2 受容体刺激による側坐核の DA放出は GABAB 受容体の活性化で抑制され，μ1 受容体刺激による側坐核の DA 放出は GABAB 受容体の遮断で促進した。一方，muscimol の併用投与は，
δ1 ではなく δ2 受容体刺激が誘発した DA 放出の増加を強く抑制した。この muscimol の効果は基礎的な DA 放出に影響を及ぼさない低用量の bicucullineの併用投与で打ち消された。これに対し μ1 受容体刺激が誘発した DA 放出の増加は，muscimol の併用投与で促進した。この muscimol の効果は基礎的な DA 放出に影響を及ぼさない低用量の bicuculline
1）の併用投与で打ち消された 。つまり GABAA 受容体の活性化は，δ1 受容体刺激による側坐核の DA 放出には目立った影響を及ぼさないが，δ2 受容体刺激による側坐核の DA 放出を抑制し，μ1 受容体刺激による側坐核の DA 放出は促進した。
上述のとおり，側坐核の DA 神経と GABAA または GABAB 受容体を介して密接な機能的相互作用を示す GABA 神経には，δ または μ 受容体サブタイプ10，11）。側坐核の δ1 受容体の発現が報告されている
刺激は同部位の DA 放出を促進するが，この DA 放出は GABAA ではなく GABAB 受容体刺激により抑制された。このことから δ1 受容体の刺激により DA神経終末上の GABAB 受容体への GABA の入力の低下が起き脱抑制により DA 放出が促進したことが考えられる（図 1（2））。側坐核の DA 放出は δ2 受容体刺激により促進するが δ1 受容体刺激の場合とは異なり，GABAB のみならず GABAA 受容体刺激でも抑制される。このことから δ2 受容体の刺激により
DA 神経終末上の GABAA および GABAB 受容体へのGABA の入力の低下が起こり，脱抑制のため DA 放出が促進したことが考えられる（図 1（3））。これに対して，μ1 受容体刺激による DA 放出は，GABAA
受 容 体 agonist の muscimol ま た は GABAB 受 容 体antagonist の saclofen の投与により増大した。筆者らはこの μ1 受容体刺激による DA 放出も GABAA および GABAB 受容体への入力の低下の面から説明できるのではないかと考えている（図 1（4））。すな
わち，GABA 神経上に分布する μ1 受容体の刺激の結果，DA 神経終末の GABAA 受容体への入力がこの受容体への muscimol の刺激では打ち消し難いレベルまで強く抑制される（床効果）ほか，GABA 神経に発現した GABAA 受容体が muscimol で活性化され μ1 受容体の刺激による DA 神経終末の GABAA受容体への入力低下を促進させた可能性がある。また，GABA 神経上の μ1 受容体の刺激の結果起きたbaclofen では打ち消せないほどの DA 神経終末のGABAB 受容体への GABA 入力の低下を，saclofenによるこの受容体の遮断が促進したことが考えられる。
側坐核の δ1，δ2，μ1 受容体刺激による DA 放出に対する GABAA および GABAB 受容体系薬物の作用の中には明らかな方向性の違いが認められるものがあった。例えば，GABAA 受容体 agonist の muscimol
は，δ1 受容体を介した DA 放出促進には目立った影響は及ぼさないのに対し δ2 受容体を介した DA 放出促進を抑制し，μ1 受容体を介した DA 放出は促進し た。 ま た，GABAB 受 容 体 antagonist の saclofen
は δ1，δ2 受容体を介した DA 放出には目立った影響は及ぼさないのに対し，μ1 受容体を介した DA 放出を促進した。筆者らは，これらの結果から側坐核の日本生物学的精神医学会誌 33 巻 3 号（2022）/Japanese Journal of Biological Psychiatry Vol.33, No.3, 2022

DA 神 経 に 入 力 し て い る GABA 神 経 に お け る δ1，
δ2，μ1 受容体の発現は異なっており，少なくともこれら受容体のすべてが同じ GABA 神経には発現し

文

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献1 ）Aono Y, Kiguchi Y, Watanabe Y, et al（2017）Stimulation of accumbal GABAA receptors inhibits delta2‑,ていなかった可能性を考えている。また，上記の δまたは μ 受容体サブタイプの選択的刺激により内因性 GABA に よ る 刺 激 が 低 下 す る DA 神 経 上 のbut not delta1‑, opioid receptor‑mediated dopamine

GABA 受容体サブタイプも異なることも推察される（図 1（2）〜（4））
。
側坐核の DA 神経活動を抑制する同部位の GABA
神経にどのように δ1，δ2，μ1 受容体が発現し，これらの GABA 神経の GABAA または GABAB 受容体を介した DA 神経終末への入力とその強さ（トーヌス）2 ）Aono Y, Saigusa T, Mizoguchi N, et al（2008）Roleの δ または μ 受容体刺激に伴う変化にはどのような特徴があると考えられるかについては，筆者らの別
8）の総説論文 をご覧いただきたい。

efflux in the nucleus accumbens of freely moving
rats. Eur J Pharmacol, 815：18‑25.
of GABA A receptors in the endomorphin‑1‑, but notendomorphin‑2‑, induced dopamine efflux in the nucleus accumbens of freely moving rats. Eur J Pharmacol, 580：87‑94.
3 ）Fields HL and Margolis EB（2015）Understanding
opioid reward. Trends Neurosci, 38：217‑225.
4 ）Okutsu H, Watanabe S, Takahashi I, et al（2006）
Endomorphin‑2 and endomorphin‑1 promote the extracellular amount of accumbal dopamine via nonopi-

おわりに

oid and mu‑opioid receptors, respectively. Neuropsychopharmacology, 31：375‑383.

本報告で取り上げた δ1，δ2，μ1 受容体 agonist の側坐核への灌流投与が誘発した同部位の細胞外 DA＋量 の 増 大 は， 電 位 依 存 性 Na チ ャ ネ ル 阻 害 薬 のTTX のほか各受容体の選択的な antagonist で打ち消される。in vivo 脳微小透析法を用いた基礎研究
からは，δ または μ 受容体サブタイプを選択的に刺激可能とされている agonist でも側坐核へ局所灌流投与すると TTX 非感受性のメカニズムや opioid 受容体の非選択的 antagonist の naloxone 非感受性のメカニズムで同部位の細胞外 DA 放出を促進するこ7）とが示されていることには注意が必要である 。
本稿では，主に無麻酔非拘束ラットを用いた invivo 脳微小透析法で得られた知見に基づいて，側坐5 ）Saigusa T, Aono Y, Mizoguchi N, et al（2008）Role

核における δ または μ 受容体のサブタイプの選択的刺激による DA 神経活動の促進機構について同部位の GABA 受容体サブタイプの関与の面から紹介した。本論文が opioid の側坐核の DA 神経活動へのinduced increases in extracellular dopamine level inof GABA B receptors in the endomorphin‑1‑, but notendomorphin‑2‑, induced dopamine efflux in the nucleus accumbens of freely moving rats. Eur J Pharmacol, 581：276‑282.
6 ）Saigusa T, Aono Y, Sekino R, et al（2012）In vivo
neurochemical evidence that newly synthesised
GABA activates GABA（B）, but not GABA（A）, receptors on dopaminergic nerve endings in the nucleus accumbens of freely moving rats. Neuropharmacology, 62：907‑913.
7 ）Saigusa T, Aono Y and Waddington JL（2017）Mechanisms underlying δ‑ and μ‑opioid receptor agonist‑
the nucleus accumbens of freely moving rats. J Oral
Sci, 59：195‑200.
8 ）Saigusa T, Aono Y and Waddington JL（2021）Inte-作用機構のほか，側坐核以外の脳内の DA 神経活動の GABA 神経による制御機構の解明のヒントにな

grative opioid‑GABAergic neuronal mechanisms

れば幸いである。
本論文に記載した筆者らの基礎研究は，所属機関の動物実験委員会で承認のうえ倫理的配慮のもとで実施したものである。開示すべき利益相反は存在しof freely moving animals. Pharmacol Rep, 73：971‑ない。
謝辞
本研究の一部は，科研費（代表者 三枝禎：基盤C 17K11858）と中富健康科学振興財団国際交流助成金による支援を得て行われた。

regulating dopamine efflux in the nucleus accumbens
983.
9 ）Saigusa T, Fusa K, Okutsu H, et al（2001）Monitoring of extracellular dopamine levels in the dorsal striatum and the nucleus accumbens with 5‑minute on‑line microdialysis in freely moving rats. J Oral Sci,
43：129‑134.
10）Svingos AL, Clarke CL and Pickel VM（1998）Cellular sites for activation of delta‑opioid receptors in therat nucleus accumbens shell：relationship with Met116

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12）Watanabe Y, Aono Y, Komiya M, et al（2018）Stimu-5‑enkephalin. J Neurosci, 18：1923‑1933.
11）Svingos AL, Moriwaki A, Wang JB, et al（1997）mu‑

lation of accumbal GABAB receptors inhibits delta1‑Opioid receptors are localized to extrasynaptic plas-and delta2‑opioid receptor‑mediated dopamine ef-

ma membranes of GABAergic neurons and their tar-flux in the nucleus accumbens of freely moving rats.

gets in the rat nucleus accumbens. J Neurosci, 17：

Eur J Pharmacol, 837：88‑95.

2585‑2294.

■ ABSTRACT
Involvement of GABAergic neural mechanisms in the nucleus accumbens in delta‑ andmu‑opioid receptor‑mediated increases in accumbal dopamine efﬂux

Tadashi Saigusa
Department of Pharmacology, Nihon University School of Dentistry at Matsudo
The nucleus accumbens（NAc）is a terminal area of mesolimbic dopaminergic neurons that originate in the ventral
tegmental area. Additionally, the NAc contains GABAergic neurons that interact with dopaminergic neurons. This review
describes the GABAergic neural mechanisms in NAc that regulate increases in accumbal dopamine（DA）efflux inducedby selective stimulation of delta‑ and mu‑opioid receptor（‑R）subtypes in freely moving rats, focusing on findings fromexperiments using in vivo microdialysis techniques. First, we consider how endogenous GABA exerts inhibition ofaccumbal DA efflux through GABA‑R subtypes, namely GABAA‑ and GABAB‑Rs. The NAc contains GABAergic neurons
that express delta‑ or mu‑opioid‑Rs, hence decreases in GABA input to GABAA‑ and/or GABAB‑Rs on dopaminergic nerve
endings could mediate delta‑ or mu‑opioid‑R‑mediated increases in accumbal DA efflux. Therefore, we summarize theeffects of selective GABAA‑ and GABAB‑R ligands on delta‑ and mu‑opioid‑R subtype‑mediated accumbal DA efflux. This
is to increase understanding of the mechanisms of interaction between GABAergic neurons that contain delta‑ or mu‑
opioid‑Rs and dopaminergic neurons in NAc. Finally, we provide a synaptic network to explain the interactions among delta‑ or mu‑opioid‑R subtypes, GABAergic neurons, GABA‑R subtypes and dopaminergic neurons in NAc.
（Japanese Journal of Biological Psychiatry 33（3）：112 ─ 116, 2022）