モルモット回腸縦走筋における高濃度K⁺収縮は、外液のLi⁺濃度に応じて抑制された。しかし、低濃度のLi⁺を長時間作用させた場合と高濃度のLi⁺を短時間作用させた場合では、前者の方が高濃度K⁺収縮抑制作用は強かった。また、カルバコール、ヒスタミンおよびA23187による収縮もLi⁺により抑制された。Li⁺による収縮抑制作用と[Li⁺]_iは高い正の相関を示した。以上の成績からLi⁺の収縮抑制作用は、収縮薬の種類を問わず一様であり、その作用は細胞内に蓄積されたLi⁺に起因し、収縮張力を50%抑制する[Li⁺]_iは約10mmol/kg wet wt.であることが示された。

　CA²⁺蛍光指示薬fura-2を負荷したモルモット回腸縦走筋において、高濃度K⁺、カルバコールおよびヒスタミンはいずれも細胞内Ca²⁺量([Ca²⁺]_i)の増加を伴って収縮張力を発生した。Li⁺は[Ca²⁺]_iの増加に影響を与えずに収縮張力のみを抑制した。また、高濃度K⁺の適用により⁴⁵Ca²⁺取込みは増加するが、この増加もLi⁺によって抑制されなかった。高濃度K⁺収縮はミオシン軽鎖のリン酸化を伴い、Li⁺はこれを有意に抑制した。以上の成績から、Li⁺による腸管平滑筋収縮の抑制はCA²⁺動態に影響を与えずにミオシンのリン酸化量の減少を伴うことが示された。

　次に、スキンドファイバーを用いてLi⁺の収縮蛋白系に対する作用について検討した。トライトンX-100処理スキンドファイバーにCa²⁺を投与すると持続的な収縮が発生した。Li⁺(6-30mM)はこのCa²⁺収縮を濃度依存性に抑制した。この抑制はCa²⁺またはカルモジュリンの添加によって一部回復した。スキンドファイバーをとCa²⁺で処置すると、ミオシン軽鎖キナーゼ(MLCK)によってミオシンはチオリン酸化され、これは脱リン酸化酵素によって脱リン酸化されない。この様にミオシンをチオリン酸化させた筋にCa²⁺不在下でATPを投与すると、アクチンとチオリン酸化ミオシンの相互作用による持続性収縮が得られる。Li⁺はこの収縮を全く抑制しなかった。以上の成績から、Li⁺の収縮蛋白系に対する作用点はミオシンのリン酸化機構、すなわちCa²⁺-カルモジュリン-MLCK系の抑制か、あるいはミオシンの脱リン酸化の機構、すなわち脱リン酸化酵素の活性化によると考えられた。

　ウサギ赤血球膜の(Ca²⁺+Mg²⁺)-ATPase活性はカルモジュリン活性の指標となる。また、カルモジュリン分子はCa²⁺の結合によりその構造変化をきたすことから、その蛍光変化を調べることにより活性化状態を見ることができる。Li⁺は(Ca²⁺+Mg²⁺)-ATPase活性およびカルモジュリン蛍光には影響を与えなかった。従って、Li⁺がカルモジュリン活性を直接阻害する可能性はないと考えられた。

　次にMLCKおよび脱リン酸化酵素に対するLi⁺の作用について検討した。前述のようにスキンドファイバーをCa²⁺とで処置するとMLCKの働きによりミオシンがチオリン酸化される。この反応の際Li⁺を共存させると、その後のATP投与による収縮は有意に抑制された。さらに生筋より得た粗MLCKサンプルの活性と、筋胃より単離したMLCKの活性を、Li⁺は有意に抑制した。以上の成績から、Li⁺がMLCKの活性を阻害することが示唆された。一方スキンドファイバーの弛緩速度は、脱リン酸化酵素活性の指標になると考えられるが、この弛緩速度にLi⁺は影響しなかった。また、生筋より得た粗脱リン酸化酵素サンプルの活性に対してもLi⁺は影響しなかった。従って、Li⁺は脱リン酸化酵素活性に対して影響しないことが示された。

　Li⁺がCa²⁺動態を抑制せずに収縮を抑制する機序として、収縮蛋白系への抑制作用を明らかにしたが、それ以外に代謝系に対する抑制の可能性も考えられる。そこで、次に代謝系へのLi⁺の作用について検討した。栄養液中のブドウ糖をピルビン酸に置換し、解糖系の関与が無視できる条件下において、Li⁺の高濃度K⁺収縮に対する抑制作用は有意に減弱された。他方、窒素通気下で栄養液中のブドウ糖濃度を上げた状態で維持される高濃度K⁺収縮は解糖系に強く依存すると考えられる。この様な条件下で高濃度K⁺収縮に対するLi⁺の抑制作用は増強された。さらに、ミトコンドリアにおける呼吸動態を示す酸素消費量を測定したところ、高濃度K⁺収縮時の酸素消費量の増加はLi⁺により15-20%しか抑制されなかった。高濃度K⁺収縮時に筋の還元型ピリジンヌクレオチド(PNred)蛍光と酸化型フラビン蛋白質(FPox)蛍光はいずれも増加する。ブドウ糖を除去して解糖系を阻害することによりPNred蛍光の増加が減少し、窒素通気によって好気的代謝を阻害するとFPox蛍光は減少することから、両者はそれぞれ解糖系による嫌気的代謝系とクレブス回路による好気的代謝系の変化を反映することが示唆されている。Li⁺は高濃度K⁺収縮時に増加するPNred蛍光を減少させたが、FPox蛍光を逆に増加させた。以上の成績からLi⁺による収縮抑制作用の一部は解糖系の阻害に起因することが示唆された。

　各種動物の回腸縦走筋において高濃度K⁺収縮に対するLi⁺の抑制作用を比較した。その抑制効果はモルモットとウサギにおいては同程度であったが、サルとラットでは前二者に比べて抑制効果は大きかった。[Li⁺]iの定量から、サルおよびラットはモルモットならびにウサギに比べて少ない[Li⁺]iで強い抑制を引き起こすことが示された。他方、モルモットの大動脈平滑筋や気管平滑筋の高濃度K⁺収縮をLi⁺はほとんど抑制せず、Li⁺による平滑筋収縮抑制作用には、臓器差があることが知られている。ラット大動脈において、生筋の高濃度K⁺収縮と毒素処理スキンドファイバーのCa²⁺収縮は、いずれもLi⁺により抑制されなかった。従って、Li⁺の収縮抑制作用の臓器差の一部は、収縮蛋白系におけるLi⁺の抑制作用の差に基づくと考えられた。また、各種摘出臓器におけるブドウ糖除去とLi⁺による高濃度K⁺収縮抑制作用の間に正の相関があることから、各摘出臓器の解糖系に対する依存度も臓器差の一因と考えられた。