クエン酸を用いたヒト象牙質のバイオミメティックコンディショニング

Biomimetic Conditioning of Human Dentin Using Citric Acid.

抄録

はじめに:

むし歯では、酸性環境下でtransforming growth factor beta 1 (TGF-β1)が象牙質マトリックスから放出され、活性化すると考えられている。一方，歯科医院では再生歯内療法の際に細胞のホーミングを促進するために，中性から弱アルカリ性のEDTA溶液が使用されている。我々は、クエン酸（CA）がより有益であると考えた。

INTRODUCTION: In carious teeth, transforming growth factor beta 1 (TGF-β1) is released from the dentin matrix and possibly activated in an acidic environment. Conversely, EDTA solutions with a neutral to slightly alkaline pH are used in clinics to promote cell homing in regenerative endodontic procedures. We hypothesized that citric acid (CA) might be more beneficial.

方法:

10％CA（pH=2）または17％EDTA（pH=8）でコンディショニングしたヒト象牙質ディスクからのTGF-β1の放出と、そのような前処理を施した象牙質に対するヒト幹細胞の挙動を調べた。また，象牙質を10分間曝露した後のコンディショニング溶液中のタンパク質濃度を，pHに依存しないスロットブロット法を用いて測定した．

METHODS: TGF-β1 release from human dentin disks conditioned with either 10% CA (pH = 2) or 17% EDTA (pH = 8) and the behavior of human stem cells toward such pretreated dentin were studied. The protein concentration in conditioning solutions after 10 minutes of dentin exposure was determined using a pH-independent slot blot technique.

結果:

EDTA（66±3ng/disk, P<.005）と比較して，CA（382±30ng/disk）では標的タンパク質の濃度が5倍高かった。免疫蛍光標識した円盤を共焦点レーザースキャン顕微鏡で観察したところ、CA処理後の管周囲象牙質に高密度のTGF-β1が存在することが確認された。移動アッセイでは、EDTA（P<.05）やリン酸緩衝生理食塩水（P<.005）と比較して、CA処理は24時間後に象牙質に有意に多くの幹細胞を引き寄せた。これらの象牙質表面に対する細胞の反応が、異なる前処理によって影響を受けるかどうかを調べるために、コンディショニングされた象牙質ディスク上で幹細胞を培養したところ、CAは細胞の付着と細胞の生存に対してEDTAよりも有意に（P<.05）優れた効果を示した。

RESULTS: There was a 5-fold higher concentration of the target protein in CA (382 ± 30 ng/disk) compared with EDTA (66 ± 3 ng/disk, P < .005). Using confocal laser scanning microscopy on immunofluorescent-labeled disks, we identified a high density of TGF-β1 in peritubular dentin after CA treatment. A migration assay showed that CA conditioning attracted significantly more stem cells toward the dentin after 24 hours compared with EDTA (P < .05) or phosphate-buffered saline (P < .005). To investigate whether the cell response to these dentin surfaces could be affected by different pretreatments, we cultured stem cells on conditioned dentin disks and found that CA had a significantly (P < .05) better effect than EDTA on cell attachment and cell survival.

結論:

CAによるコンディショニングは有用であり、現在の治療法よりも大きなメリットがあるかもしれない。

CONCLUSIONS: CA conditioning could be useful and may have significant benefits over current treatments.