Effect of Acute and Chronic Treatment with Risperidone on the Serotonin and Dopamine Receptors in the Rat Brain

Risperidone의 급성 및 만성 투여가 흰쥐 뇌의 Serotonin과 Dopamine 수용체에 미치는 영향

The therapeutic efficacy of antipsychotic drugs is generally attributed to their ability to block dopamine $D_2$ receptors. Classical $D_2$ antagonists are not effective to treat negative symptoms and produce extrapyramidal side effects On the other hand, atypical antipsychotic agents ameliorate negative symptoms without producing extra-pyramidal side effects, and it is reported to be associated with blockade of serotonin $5-HT_2$ receptors. The purpose of this study was to evaluate the effect of risperidone on neuroreceptors in the rat brain by Quantitative autoradiography method. In acute treatment group, risperidone was injected into Peritoneal cavity of male Wistar rats with dose of 0, 0.1, 0.25, 0.5, 1.0 and 2.0mg/kg in each group(5/group), and they were decapitated after 2 hours. In chronic treatment group, risperidone was injected with dose of 0, 0.1, and 1mg/kg(I.P.) for 21 days and decapitated after 24 hours following last treatment. The effect of risperodone on the binding of [$^3H$]spiperone to $5-HT_2$ and $D_2$ receptors were analysed in 4 discrete regions of the striatum, nucleus accumbens, and frontal cortex by quantitative autoradiography Acute treatment with risperidone reduced cortical $5-HT_2$ specific [$^3H$]spiperone binding to 32% of vehicle-treated control. Subcortical $5-HT_2$ specific [$^3H$]spiperone binding was not affected at all dose groups whereas a significant reduction (57%) in $D_2$ specific [$^3H$]spiperone binding was observed in risperidone treated group at doses of 1-2mg/kg. Chronic treatment with risperidone produced a decrease in the maximal number of cortical $5-HT_2$ receptors to 51% and 46% of control in 0.1mg/kg & 1mg/kg treated group respectively. In conclusion, risperidone is a cortical serotonin receptor antagonist with relatively weak antagonistic action on dopamine receptors. These effects oil neuroreceptors may explain the therapeutic effect of risperidone as a atypical antipsychotic agents.

목 적 : 본 연구에서는 정량적 자가방사선사진법을 이용하여 비정형 항정신병 약물의 하나인 risperidone 이 백서 뇌의 신경수용체에 어떻게 작용하는지를 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : 급성투여군은 백서 30마리를 6군으로 나누어 0, 0.1, 0.25, 0.5, 1, 2mg/kg의 risperidone을 복강내 투여하고 2시간후에 단두하였고, 만성투여군은 0, 0.1, 1mg/kg의 risperidone을 21일간 복강내 투여후 단두하여 정량적자가 방사선사진법으로 $5-HT_2$과 $D_2$ 수용체에 대한 [$^3H$]spiperone 결합을 측정함으로써, 선조체, 측좌핵, 전두엽피질 각각의 $5-HT_2$과 $D_2$ 수용체의 분포변화를 측정하고 투여량에 따른 수용체의 영향을 ANOVA 검정으로 분석하였다. 결 과 : 급성투여군에서 $5-HT_2$ 수용체는 전두엽 피질에서 risperidone 투여후 0.1-2mg/kg의 투여 범위전체에서 [$^3H$]spiperone 결합이 대조군에 비하여 32% 이하로 감소하여 통계적으로 유의한 차이를 보였으며, 선조체와 측좌핵의 피질하 수용체에서는 거의 결합을 보이지 않았다. $D_2$ 수용체는 risperidone 투여량의 증가에 따라 선조체와 측좌핵의 [$^3H$]spiperone 결합이 감소하였으며, 1-2mg/kg의 투여량을 준 경우에는 대조군에 비해 57% 이하로 감소하여 통계적으로 유의한 차이를 보였다. 만성투여군에서는 피질의 $5-HT_2$ 수용체가 대조군에 비하여 저용량투여군과 고용량투여군에서 각각 51%와 46%로 감소하였다. 결론 : Risperidone은 $D_2$ 수용체를 약하게 차단하며 $D_2$ 수용체에 영향을 주는 양보다 적은 양을 투여해도 $5-HT_2$ 수용체를 차단하는 효과를 보임으로써 $5-HT_2$ 수용체에 강력히 작용하는 비정형 항정신병 약물임을 알 수 있었다.