コカインによる常同行動や自発運動の亢進、或いはヒトにおける幻覚妄想の出現の背景には、コカインのドパミン神経系やセロトニン神経系の神経終末における再取り込み阻害作用が指摘されている。そして近年では、線条体のc-fosやJun B、zif268などのImmediate-early gene(IEG)の変化が報告され、細胞内セカンドメッセンジャー系や核内転写因子の異常が検討されている。我々はGABA_A-benzodiazepine(BZD)受容体複合体に注目し、コカインの急性および慢性投与による本受容体の結合量およびsubunit mRNA量の変化(α1、α6、β2、β3、γ2)について検討した。
SD系雄性ラットにcocaine HCl(20mg/kg)を、腹腔内投与した。急性投与群は投与0.5、1、2、4、8、24時間後に断頭した。慢性投与群は、14日間の1日1回連日投与終了後1日後に断頭した。受容体subunit mRNA量は、in situ hybridization法によりα1、α6、β2、β3、γ2subunit mRNA量の変化を検討した。受容体結合量は、[^<35>S]TBPSを用いてautoradiography法により測定した。定量的解析には、storage phosphor imaging法によるBAS 5000((株)富士フィルム、東京)を用いた。測定は大脳皮質や海馬、視床、下丘、小脳で行った。
その結果、塩酸コカイン(20mg/kg)投与後早期に、脳内の様々な部位でGABA_A受容体subunit mRNA量はsubunitにより異なる経時的変化を示した。これらの変化は、細胞内伝達系が関与しmRNAの核内転写速度に変化が生じたことによると思われた。第二に、受容体結合量は、大脳皮質と小脳において4時間後に低下していた。この所見は投与後早期のsubunit mRNA量の低下が受容体結合量に反映されたものと考えられた。第三に、ドパミンD1受容体拮抗薬SCH23390の投与によりsubunitのmRNA量の変化は抑制された。このことからコカインがGABA_A受容体に及ぼす影響にD1受容体の関与が示唆された。第四に、コカイン慢性投与後にβ3 subunit mRNA量の減少を線条体および大脳皮質で認めた。このことから、行動感作の形成に対する同subunitの関与が示唆された。