アデノシンA2AおよびドーパミンD2受容体相互作用が疲労抵抗を制御する

はじめに：カフェインと選択的A2A受容体拮抗薬SCH58261はどちらもエルゴゲン特性を持ち、疲労を効果的に減らし、運動能力を高めます。この研究は、雄のスイスマウスで、これらの受容体が最も豊富な線条体に焦点を当てて、中心疲労を制御するアデノシンA2A受容体とドーパミンD2受容体との相互作用を調査しています。方法：DPCPXとSCH58261を使用して、A1およびA2A受容体に拮抗し、カフェインは両方の受容体の非競争力のある拮抗薬、D2受容体拮抗薬としてのハロペリドールに拮抗しました。すべての化合物を全身塗布時にテストし、カフェインとSCH58261も線条体に直接適用されました。オープンフィールド、グリップ強度、およびトレッドミルテストを使用した行動評価により、疲労に対する治療の影響を推定することができました。結果と議論：結果は、ドーパミンとアデノシン系の間の複雑な相互作用を示唆しました。全身のDPCPXは運動性能や疲労にほとんど影響を与えませんでしたが、カフェインまたはSCH58261のいずれかの適用はエルゴゲン性であり、これらの効果はハロペリドールによって減衰しました。カフェインまたはSCH58261の海線内投与もエルゴゲン性でしたが、これらの効果はハロペリドールの影響を受けませんでした。これらの発見は、中心疲労の制御における線条体A2A受容体の役割を裏付けていますが、カフェインおよびA2A受容体拮抗薬のエルゴン性効果のD2受容体媒介コントロールが線条体の外で発生する可能性があることを示唆しています。これにより、疲労の制御におけるさまざまな脳領域の役割を明らかにするための追加の努力が必要になります。

Introduction: Caffeine and the selective A2A receptor antagonist SCH58261 both have ergogenic properties, effectively reducing fatigue and enhancing exercise capacity. This study investigates in male Swiss mice the interaction between adenosine A2A receptors and dopamine D2 receptors controlling central fatigue, with a focus on the striatum where these receptors are most abundant. Methods: We employed DPCPX and SCH58261 to antagonize A1 and A2A receptors, caffeine as a non-competitive antagonist for both receptors, and haloperidol as a D2 receptor antagonist; all compounds were tested upon systemic application and caffeine and SCH58261 were also directly applied in the striatum. Behavioral assessments using the open field, grip strength, and treadmill tests allowed estimating the effect of treatments on fatigue. Results and discussion: The results suggested a complex interplay between the dopamine and adenosine systems. While systemic DPCPX had little effect on motor performance or fatigue, the application of either caffeine or SCH58261 was ergogenic, and these effects were attenuated by haloperidol. The intra-striatal administration of caffeine or SCH58261 was also ergogenic, but these effects were unaffected by haloperidol. These findings confirm a role of striatal A2A receptors in the control of central fatigue but suggest that the D2 receptor-mediated control of the ergogenic effects of caffeine and of A2A receptor antagonists might occur outside the striatum. This prompts the need of additional efforts to unveil the role of different brain regions in the control of fatigue.