放射線治療によるヒト永久歯エナメル質の元素組成と結晶性状の変化を分光学的解析により明らかにした

/ /

日本語AIでPubMedを検索

PubMedの提供する医学論文データベースを日本語で検索できます。AI(Deep Learning)を活用した機械翻訳エンジンにより、精度高く日本語へ翻訳された論文をご参照いただけます。

J Oral Biosci.2019 12;61(4):207-214. S1349-0079(19)30120-3. doi: 10.1016/j.job.2019.10.002.Epub 2019-10-25.

放射線治療によるヒト永久歯エナメル質の元素組成と結晶性状の変化を分光学的解析により明らかにした

Spectroscopic analyses reveal radiotherapy-induced variations in elemental composition and crystallite properties of human permanent teeth enamel.

Jagadish Kudkuli
Riaz Abdulla
P D Rekha
S D Sharma
Omprakash Gurjar

PMID: 31669717 DOI: 10.1016/j.job.2019.10.002.

抄録

目的:

永久歯エナメル質の構造的・元素的組成に及ぼす放射線治療の影響を研究する。

OBJECTIVE: To study the effect of radiation therapy on the structural and elemental composition of permanent teeth enamel in vitro.

方法:

齲蝕のない健康なヒトの歯21本の切片を20-80Gyの累積放射線量で照射した。この切片を電子分散分光法(EDS),フーリエ変換赤外分光法(FTIR),X線回折法(XRD)で分析し、それぞれ元素組成,無機物と有機物の含有率,ハイドロキシアパタイト結晶構造の鉱物化と結晶性を調べた。すべての測定は、放射線照射前後のエナメル質表面の特定領域について行い、比較した。

METHODS: Sections from 21 noncarious healthy human teeth were exposed to a cumulative radiation dose of 20-80 Gy. The sections were subjected to electron dispersive spectroscopy (EDS), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and X-ray diffraction (XRD) analysis to study the elemental composition, the ratio of inorganic and organic content, and the mineralization and crystalline properties of the hydroxyapatite crystal structure respectively. All measures were taken on specified areas of enamel surface before and after radiation exposure and compared.

結果:

FTIR及びEDS試験では、80Gy照射された歯の部分でカルシウム/リン(Ca/P)及び炭酸塩/リン酸塩(CO/PO)比が有意に異なっており(P<0.05)、無機カルシウム及びリン含有量の低下を示唆していた。また、XRDスペクトルデータから、放射線照射群では、エナメル質中のハイドロキシアパタイト結晶の鉱物化喪失と変質により、7つの特定の2θ座標領域にピークが消失し、ピークが平坦化し、結晶サイズが増大していることが明らかになった。

RESULTS: In FTIR and EDS studies, the calcium to phosphorus (Ca/P) and carbonate to phosphate (CO/PO) ratios were significantly different (P < 0.05) in teeth sections exposed to 80 Gy, indicating the deterioration of inorganic calcium and phosphorous content. The XRD spectrum data showed loss of peaks at seven specific 2θ coordinate areas, flattened peaks and an increase in the crystallite size in the radiation-exposed groups due to mineralization loss and alteration of the hydroxyapatite crystal matrix in the tooth enamel.

結論:

放射線治療は、歯のエナメル質表面を構成する無機・有機官能基に大きな変化をもたらす可能性があり、これらの変化は線量に依存している。エナメル質の剥離や放射線う蝕の原因となるメカニズムについては、エナメル質の劣化や放射線う蝕を引き起こす主な要因となる可能性のあるタンパク質の溶解パターンを研究することで解明する必要があります。

CONCLUSIONS: Radiotherapy can induce significant variations in the inorganic and organic functional groups constituting the tooth enamel surface; and these variations are dose dependent. The mechanism responsible for delamination and radiation caries needs to be explored by studying the protein lysis pattern, which might be a leading factor causing the enamel degradation and radiation caries.