신생 백서의 저산소성 허혈증에서 마그네슘(MgSO₄) 전처치에 의한 뇌손상 방어 효과

• 영문명: Neuroprotective Effects by Magnesium Sulfate Pretreatment against Hypoxia-Ischemia in the Newborn Rat : Preliminary study
• 발행기관: 대한소아신경학회
• 저자명: 김영래(Young Rae Kim) 김경범(Kyoung Bum Kim) 신영규(Young Kyoo Shin) 이기형(Kee Hyoung Lee) 은백린(Baik-Lin Eun).
• 간행물 정보: 『Annals of Child Neurology(구 대한소아신경학회지)』대한소아신경학회지 제7권 제1호, 21~28쪽, 전체 8쪽
• 주제분류: 의약학 > 의학일반
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 1999.10.20

국문 초록

목 적 : 최근들어 임신 중 마그네슘을 투여받았던 산모에서 태어난 미숙아에서 뇌성 마비의 발생이 적었다는 보고와 함께 임상적으로 신생아 뇌에서 마그네슘의 역할에 대해 많은 연구가 발표되고 있으나 서로 상반된 결과이고 아직 잘 고안된 실험적 연구는 많지 않다. 이에 본 연구는 7일된 신생백서의 저산소성 허혈증에서 마그네슘 전처치에 의한 뇌손상 방어 효과를 관찰하였다. 방 법 : 7일된 Sprague-Dawley 백서(n=68)를 사용하여 Isoflurane 마취하에 우측 총경독맥(common carotid artery)을 분리하고 외과용 봉합사(No=4.0)를 이용하여 두 번 결찰한 다음 약 1시간 동안 회복시킨 후, 36℃ 보육기가 들어있는 유리용기에서 3시간 동안 8% 산소를 노출시켰다. 저산소에 노출하기 직전과 직후 150, 300, 450, 600mg/kg/dose(n=39),의 마그네슘(MgSO₄)을 각각 2회 복강내 투여하였고 대조균(n=29)으로는 같은 양의 생리식염수를 사용하였다. 약물 투여 후 5일간 어미와 같이 사육한 뒤 출생 12일째 회생시키고 뇌를 추출하여 2인 이상의 관찰자에 의해 각각 뇌손상의 정도를 평가하였다. 그 후 분말 드라이 아이스에서 냉동한 후 -70℃ 냉동고에 보관하였다가 관상면으로 (20um두께) 냉동 절삭하여 paraformaldehyde 증기에서 고정하고 cresyl violet 염색을 시행하였다. 저산소성 허혈증에 의한 뇌손상의 정도를 분석하기 위하여 6 표준 단면에서 각 뇌당양측 대뇌 반구, 대뇌피질, 해마, 선조체의 면적을 Microcomputer image analysis system(NIM Image)을 이용하여 측정하였다. 결 과 : 뇌경색의 발생은 450mg/kg군에서 22.2%로 대조군에 비하여 의미있는 차이를 보였다(P<0.05. 600mg군은 뇌경색의 빈도에 양군간 차이가 없었으나 57%의 높은 사망률을 보였다. 6 표준 단면에서의 양측 대뇌 반구, 대뇌피질, 해마, 선조체면적을 450mg/kg군에서 측정한 결과 대뇌 반구, 대뇌피질, 해마, 선조체의 뇌손상이 마그네슘 전처치에 의하여 대조군에 비해 통계적으로 의미있게 감소하였다(P<0.01). 또한 450mg/kg군에서의 백분율 방어율은 대뇌피질, 선조체, 해마에서 각각 80.6, 90.8, 71.1%로 비교적 높은 방어율을 보였다. 결 론 : 미성숙 뇌에서 저산소성 허혈증 뇌손상시 마그네슘의 전처치로 뇌손상 예방효과가 있었고 용량에 따라 방어효과에 유의한 차이가 있어 적절한 용량과 투여 시기가 중요한 것으로 생각된다.

영문 초록

Purpose and background : Recently several clinical studies suggested that maternal treatment with magnesium sulfate had protective effects against cerebral palsy in premature infants. But previous studies with differing perinatal animal models resulted in inconclusive results with regard to magnesium neuroprotection. Our purpose was to study the neuroprotective effect of magnesium sulfate and optimal dosage on hypoxicischemic brain damage in the newborn rat. Method : Seven-day-old rats(n=68) underwent right carotid ligation, followed by 3 hours of hypoxia(8% oxygen in 92% nitrogen). Rats received magnesium sulfate immediately before and again after hypoxia(tow doses, 150mg-600mg/kg/dose, n=39), or saline solution(n=29). Severity of injury was assessed 5 days later, by visual evaluation of ipsilateral hemisphere infarction and by measurement of bilateral hemispheric cross sectional areas. Results : Magnesium sulfate pre-treatment reduced the incidence of liquefactive cerebral infarction and atrophy from 80.8% in controls to 22.2% with magnesium sulfate(450/mg/kg/dose, P<0.05). Quantitation of hemispheric areas confirmed these findings. Percent protection based on inter-hemisphere area differences by pre-treatment with magnesium sulfate 450mg/kg/dose ranged from 71.1%(hippocampus) to 90.8%(striatum). However higher dose of magnesium(600mg/kg/dose) did not attenuate hypoxic-ischemic brain injury in the newborn rat but increased mortality. Conclusion : Pretreatment of magnesium sulfate has neuroprotective effects against hypoxia-ischemia in the newborn rat and adequate dose of magnesium sufate is important to protect the brain. Magnesium pretreatment may be an effective strategy to decrease the severity of neonatal hypoxic-ischemic brain injury in the adequate dose.

키워드

Magnesium Hypoxia-ischemia Neuroprotection Newborn rat brain