Preconditioning effects of magnesium sulfate on perinatal hypoxic-ischemic brain damage

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K09756
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 56040:Obstetrics and gynecology-related
• Research Institution: University of Miyazaki
• Principal Investigator: Sameshima Hiroshi 宮崎大学, 学長 (50274775)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 周産期脳障害 / 低酸素虚血 / 硫酸マグネシウム / プレコンディショニング

Outline of Final Research Achievements

Magnesium has neuroprotective effects against hypoxic-ischemic brain damage, which is suggested in some large-population clinical studies. Here, we tried to prove it in basic animal models with hopes to see if there is a therapeutic window of the Mg pretreatment and its dose-response impact on brain damage. In 7-day-old, Levine-Rice rat models, Mg was given intraperitoneally 24-hour before 8%, 90-minute hypoxia, which decreased significantly (p<0.03) the incidence of severe brain damage or death in high-dose group than in low-dose group. Therapeutic window was at least 24 hours before the severe insult. With our limited evidence, there seemed no apparent dose-response relationship between Mg-dose and beneficial impact on brain damage, but possibly a threshold response.

Free Research Field

産科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

分娩前後に起こる脳障害は解決すべき大きな課題である。硫酸マグネシウム(Mg)は、切迫早産や妊娠高血圧症に使用されており、臨床的には児の脳障害を予防する可能性が示されている。妊娠中に一度投与されると、その後の分娩時にMg濃度が正常化していても脳保護作用を示す可能性を我々は臨床的に捉えた。そこで動物実験で実証した結果、少なくとも24時間前、臨床では数週間前までにMgが投与されていれば、その後の分娩時に低酸素虚血負荷があっても脳障害をある程度軽減できることが判明した。Mg前投与の治療時期に関して更なる検討が必要であるが、予防的投与で脳障害が半減する可能性がある。