象牙質プロテアーゼ活性に及ぼすポリアクリル酸の影響

Effect of polyacrylic acid on dentin protease activities.

抄録

目的:

本研究では、脱灰象牙質をポリアクリル酸（PAA）で処理することで、象牙質のマトリックスメタロプロテアーゼ（MMP）やカテプシンK（CAT-K）に対して活性化作用や阻害作用があるかどうかを検討した。

OBJECTIVE: This study tested whether treatment of demineralized dentin with polyacrylic acid (PAA) has any activatory or inhibitory activity on dentin matrix metalloproteinases (MMP)s or cathepsin K (CAT-K).

方法:

象牙質梁（1mm×2mm×6mm、n=10）をEDTAで完全に脱灰した。最初の乾燥質量評価後、梁を37%リン酸（PA）、PA+2%塩化ベンザルコニウム（BAC）、PA+2%クロルヘキシジンジグルコネート（CHX）、10%PAA、PAA+BAC、PAA+CHXに20秒間浸漬した。無処理の脱灰ビームを対照とした。すべてのビームを模擬体液（SBF）中で1週間培養し、乾燥質量損失を評価した。SBFのアリコートを用いて、MMPを介したコラーゲン分解の指標としてICTPを、CAT-Kを介した分解の指標としてCTXを用いて、可溶化したテロペプチド断片を分析した。追加の脱灰梁（n=10）は、汎用MMPアッセイを用いて、EDTA脱灰象牙質の総MMP活性に対する異なる化学処理の影響を測定するために使用した。データはANOVAで分析した（α=0.05）。

METHODS: Dentin beams (1mm×2mm×6mm; n=10) were completely demineralized with EDTA. After initial dry mass assessment, the beams were dipped into 37% phosphoric acid (PA), PA+2% benzalkonium chloride (BAC), PA+2% chlorhexidine digluconate (CHX), 10% PAA, PAA+BAC or PAA+CHX for 20s. Demineralized beams without treatment served as control. All beams were incubated in simulated body fluid (SBF) for 1 week and the dry mass loss was evaluated. Aliquots of SBF were used to analyze solubilized telopeptide fragments using ICTP as indicator of MMP-mediated collagen degradation and CTX for CAT-K-mediated degradation. Additional demineralized beams (n=10) were used to measure the influence of different chemical treatments on total MMP activity of EDTA-demineralized dentin using generic MMP assay. Data were analyzed by ANOVA (α=0.05).

結果:

乾燥質量損失は、(PA)6%から(PA-BAC)または(PAA-BAC)2%であった(p<0.05)。PAA投与群のICTP放出量はコントロール群より有意に高く（p<0.05）、PA群とは有意差はなかった（p>0.05）。PA+CHXまたはPAA+CHXおよびPAA+BACは、PAまたはPAA群より有意に低いICTPを示した（p<0.05）。CAT-K活性は、コントロール（p<0.05）またはPA後処理と比較して、10％PAA処理後に有意に上昇した。

RESULTS: Dry mass loss ranged from 6% (PA) to 2% for (PA-BAC) or (PAA-BAC) (p<0.05). ICTP release of PAA-treated group was significantly higher (p<0.05) than the control, and not significantly different from the PA group (p>0.05). PA+CHX or PAA+CHX and PAA+BAC showed significantly lower ICTP than PA or PAA groups (p<0.05). CAT-K activity increased significantly after 10% PAA treatment compared to control (p<0.05) or to PA postreatment.

意義:

10％ポリアクリル酸で処理した脱灰象牙質は、37％リン酸よりもCAT-Kを活性化した；2％クロルヘキシジンジグルコネートは、2％塩化ベンザルコニウムよりもMMPおよびCAT-Kの阻害剤として優れているようである。

SIGNIFICANCE: Demineralized dentin treated with 10% polyacrylic acid activated CAT-K more than 37% phosphoric acid; 2% chlorhexidine digluconate seems to be a better inhibitor of MMPs and CAT-K than 2% benzalkonium chloride.