インプラントのオッセオインテグレーションに対する自家骨の寄与を最適化する

Optimizing autologous bone contribution to implant osseointegration.

抄録

背景:

自家骨は、従来のドリルのフルートやボーンスクレーパーから採取することができる。ここでは、新しい低速用器具によって生成された自家骨チップが、従来のドリルやボーンスクレーパーによって生成された骨チップよりも骨形成能が高いかどうかを比較した。さらに、Wntシグナル（WNT）治療薬に暴露することで、骨チップの骨形成能がさらに改善されるかどうかも検証した。

BACKGROUND: Autologous bone can be harvested from the flutes of a conventional drill or from a bone scraper; here we compared whether autologous bone chips generated by a new slow-speed instrument were more osteogenic than the bone chips generated by conventional drills or bone scrapers. Additionally, we tested whether the osteogenic potential of bone chips could be further improved by exposure to a Wnt signaling (WNT) therapeutic.

方法:

新鮮なラットの上顎第一大臼歯の抜歯窩に、従来のドリルまたは新しい骨整形器具を用いて骨切りを行い、その直後にチタン合金のインプラントを埋入した。分子・細胞分析と組織学的分析を用いて、得られた骨片の運命が分析された。WNTシグナルを増加させることで、抜歯直後のインプラント環境における骨形成が改善されるかどうかを検証するため、インプラント埋入時にWNT治療薬を導入した。

METHODS: Osteotomies were prepared in fresh rat maxillary first molar extraction sockets using a conventional drill or a new osseo-shaping instrument; titanium alloy implants were placed immediately thereafter. Using molecular/cellular and histologic analyses, the fates of the resulting bone chips were analyzed. To test whether increasing WNT signaling improved osteogenesis in an immediate post-extraction implant environment, a WNT therapeutic was introduced at the time of implant placement.

結果:

従来のドリルで採取した骨は、広範なアポトーシスを示した。対照的に、新しい器具で生成した骨は、その場にとどまり、生存性が保たれた。また、骨チップに付着した骨前駆細胞の生存能力も維持された。WNT治療薬による外因性治療は、抜歯直後のインプラント周囲の骨形成率を増加させた。

RESULTS: Bone collected from a conventional drill exhibited extensive apoptosis; in contrast, bone generated by the new instrument remained in situ, which preserved their viability. Also preserved was the viability of the osteoprogenitor cells attached to the bone chips. Exogenous treatment with a WNT therapeutic increased the rate of osteogenesis around immediate post-extraction implants.

結論:

従来のドリルやボーン・スクレーパーと比較して、新しい切削器具は、自家骨チップの採取と部位の準備を同時に行うことを可能にした。組織学的／組織形態学的解析により、この新しい器具で生成された骨片は、より骨形成性が高く、WNT治療薬に曝露することでさらに強化される可能性があることが明らかになった。プラセボ対照とリポソームWNT3A（L-WNT3A）症例で は、ギャップがまだ存在していたにもかかわらず、 L-WNT3A治療部位では、インプラント周囲骨の面積 が有意に大きかった。

CONCLUSIONS: Compared with conventional drills or bone scrapers, a new cutting instrument enabled concomitant site preparation with autologous bone chip collection. Histology/histomorphometric analyses revealed that the bone chips generated by this new tool were more osteogenic and could be further enhanced by exposure to a WNT therapeutic. Even though gaps still existed in placebo controls and liposomal WNT3A (L-WNT3A) cases, the area of peri-implant bone was significantly greater in L-WNT3A treated sites.