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Analysis of synaptic action of riluzole on inhibitory synaptic transmission in substantia gelatinosa neurons using whole-cell patch clamp recordings

Research Project

Project/Area Number 18K09077
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 56020:Orthopedics-related
Research InstitutionWakayama Medical University

Principal Investigator

Tsutsui Shunji  和歌山県立医科大学, 医学部, 准教授 (70423960)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 谷口 亘  和歌山県立医科大学, 医学部, 客員研究員 (20453194)
山中 学  和歌山県立医科大学, 医学部, 助教 (30597084)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2020: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
KeywordsRiluzole / patch-clamp / リルゾール / 神経障害性疼痛 / 鎮痛 / 脊髄後角 / パッチクランプ法 / 脊髄保護作用 / riluzole / パッチクランプ / 神経保護作用 / 脊髄損傷
Outline of Final Research Achievements

We analyzed the synaptic action of riluzole on inhibitory synaptic transmission in substantia gelatinosa (SG) neurons using whole-cell patch clamp recordings. The results showed that riluzole induced an outward current in rat SG neurons. Furthermore, we found that the outward current was suppressed by simultaneous bicuculline and strychnine application, but not by strychnine alone.We also investigated the ameliorating effect of riluzole on mechanical allodynia using the von Frey test in a rat model of neuropathic pain. We found that single-dose intraperitoneal riluzole administration effectively attenuated mechanical allodynia.Altogether, these results suggest that riluzole enhances inhibitory synaptic transmission by potentiating GABAergic synaptic transmission in the rat spinal dorsal horn, and has an inhibitory effect on neuropathic pain.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

神経障害性疼痛は、持続的な自発痛や痛覚過敏、アロディニアなどを生じる過酷な痛みである。現在に至るまで種々の作用機序の鎮痛薬が開発されているが、既存の治療薬では十分な鎮痛効果が得られていない患者が未だ多く存在し、新たな治療薬の開発が待ち望まれている。本研究では、すでに他疾患に対して臨床使用されているリルゾールという薬剤が、ラットの神経障害性疼痛を抑制することを明らかにした。電気生理学的な実験により、本薬は痛みの伝達に深く関与している脊髄後角の神経細胞に作用し、痛みの伝導に対して抑制的に作用することが明らかとなった。神経障害性疼痛の治療薬として転化応用できる可能性を示唆する研究結果である。

Report

(5 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2021 2020 2019

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Anti-allodynic and promotive effect on inhibitory synaptic transmission of riluzole in rat spinal dorsal horn2021

    • Author(s)
      Ryo Taiji, Manabu Yamanaka, Wataru Taniguchi, Naoko Nishio, Shunji Tsutsui, Terumasa Nakatsuka, Hiroshi Yamada
    • Journal Title

      Biochemistry and Biophysics Reports

      Volume: 28 Pages: 101130-101130

    • DOI

      10.1016/j.bbrep.2021.101130

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] リルゾールの神経障害性疼痛抑制作用と脊髄後角におけるシナプス伝達抑制作用2021

    • Author(s)
      太地良, 山中学, 谷口亘, 西尾尚子, 曽根勝真弓, 筒井俊二, 中塚映政, 山田宏
    • Organizer
      第36回日本整形外科学会基礎学術集会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Riluzoleのラット脊髄後角細胞における抑制性シナプス伝達への作用2020

    • Author(s)
      太地良, 西尾尚子, 谷口亘, 山中学, 曽根勝真弓, 筒井俊二, 中塚映政, 山田宏
    • Organizer
      第13回日本運動器疼痛学会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 脊髄後角細胞におけるRiluzoleのシナプス伝達抑制作用2019

    • Author(s)
      太地良, 西尾尚子, 谷口亘, 山中学, 曽根勝真弓, 筒井俊二, 中塚映政, 山田宏
    • Organizer
      第41回日本疼痛学会,
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2018-04-23   Modified: 2023-01-30  

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