GABAA受容体のフムロン変調とホップ睡眠促進活性におけるその役割

Humulus Lupulus L.（HOPS）は、ビールの主要な構成要素です。睡眠援助として役立つ神経活性特性を示します。これらの効果は、GABAA受容体機能の増加によって媒介されると仮定されています。ホップの鎮静および催眠特性の原因となる成分を明らかにするための探求において、最近の証拠は、ホップ酸の35-70％を含むプレニル化フロログルシノール誘導体であるフロロンであるフロロンが、低微小極濃度でのGABAA受容体の陽性変調器として作用する可能性があることを明らかにしました。これは、フムロンがホップ薬理学的活動に重要な役割を果たし、エタノールなどの他のモジュレーターと相互作用し、ビールのGABAA受容体媒介効果をさらに強化する可能性があるかどうかという疑問を提起します。ここでは、HEK293細胞で発現した組換えGABAA受容体に対するフムロンの陽性調節活性を電気生理学的に評価しました。次に、ラット脳膜におけるネイティブGABAA受容体への[3H] EBOB結合のGABA誘導変位に関する他の活性ホップ化合物およびエタノールとのフムロンの相互作用を調べました。BALB/Cマウスを使用して、ペントバルビタールおよびエタノール誘発性の睡眠と、オープンフィールドテストを伴う自発運動の鎮静によるフムロンの催眠挙動を評価しました。フムロンは、α1β3γ2受容体のGABA誘導電流を増強することを初めて実証しました。ネイティブGABAA受容体への放射性リガンド結合では、エタノールを含めることにより、[3H] EBOB変位曲線で左側のシフトをもたらすラット前脳および小脳における[3H] EBOB結合のGABA誘発性変位のフムロン変調を含めること。さらに、フムロン、イソ​​カントフモール、および6-プレニルナリンンジンの間の付加的な調節効果は明ら​​かであり、各化合物による[3H] EBOB変位の合計に個別に対応していました。行動テストでは、フムロンは睡眠の開始を短縮し、ペントバルビタールによって誘発される睡眠期間を増加させ、20 mg/kg（i.p.）でのオープンフィールドの自発運動を減少させました。エタノール誘発睡眠の発症に対するフムロンの影響がないにもかかわらず、睡眠期間は用量依存的に10 mg/kg（i.p.）に増加しました。私たちの発見は、HumuloneのGABAA受容体機能の陽性アロステリック調節を確認し、その鎮静剤および催眠挙動を示しました。フムロン変調は、エタノールとホップモジュレーターによって潜在的に強化される可能性があり、ホップ豊富なビールにおけるエタノールの酔わせる効果の可能性のある増加を示唆しています。

Humulus lupulus L. (hops) is a major constituent of beer. It exhibits neuroactive properties that make it useful as a sleeping aid. These effects are hypothesized to be mediated by an increase in GABAA receptor function. In the quest to uncover the constituents responsible for the sedative and hypnotic properties of hops, recent evidence revealed that humulone, a prenylated phloroglucinol derivative comprising 35-70% of hops alpha acids, may act as a positive modulator of GABAA receptors at low micromolar concentrations. This raises the question whether humulone plays a key role in hops pharmacological activity and potentially interacts with other modulators such as ethanol, bringing further enhancement in GABAA receptor-mediated effects of beer. Here we assessed electrophysiologically the positive modulatory activity of humulone on recombinant GABAA receptors expressed in HEK293 cells. We then examined humulone interactions with other active hops compounds and ethanol on GABA-induced displacement of [3H]EBOB binding to native GABAA receptors in rat brain membranes. Using BALB/c mice, we assessed humulone's hypnotic behavior with pentobarbital- and ethanol-induced sleep as well as sedation in spontaneous locomotion with open field test. We demonstrated for the first time that humulone potentiates GABA-induced currents in α1β3γ2 receptors. In radioligand binding to native GABAA receptors, the inclusion of ethanol enhanced humulone modulation of GABA-induced displacement of [3H]EBOB binding in rat forebrain and cerebellum as it produced a leftward shift in [3H]EBOB displacement curves. Moreover, the additive modulatory effects between humulone, isoxanthohumol and 6-prenylnaringenin were evident and corresponded to the sum of [3H]EBOB displacement by each compound individually. In behavioral tests, humulone shortened sleep onset and increased the duration of sleep induced by pentobarbital and decreased the spontaneous locomotion in open field at 20 mg/kg (i.p.). Despite the absence of humulone effects on ethanol-induced sleep onset, sleep duration was increased dose-dependently down to 10 mg/kg (i.p.). Our findings confirmed humulone's positive allosteric modulation of GABAA receptor function and displayed its sedative and hypnotic behavior. Humulone modulation can be potentially enhanced by ethanol and hops modulators suggesting a probable enhancement in the intoxicating effects of ethanol in hops-enriched beer.