3種類のフッ化物化合物の小宇宙バイオフィルムの成熟度向上における抗カリー効果

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Arch. Oral Biol..2020 May;117:104781. S0003-9969(20)30159-X. doi: 10.1016/j.archoralbio.2020.104781.Epub 2020-05-30.

3種類のフッ化物化合物の小宇宙バイオフィルムの成熟度向上における抗カリー効果

The anti-caries efficacy of three fluoride compounds at increasing maturation of a microcosm biofilm.

Hadeel M Ayoub
Richard L Gregory
Qing Tang
Frank Lippert

PMID: 32622258 DOI: 10.1016/j.archoralbio.2020.104781.

抄録

目的:

本研究では、小宇宙バイオフィルムの成熟度を向上させた3種類のフッ化物化合物の抗カリー効果を検討することを目的とした。

OBJECTIVE: To explore the anti-caries efficacy of three fluoride compounds at increasing maturation of a microcosm biofilm.

デザイン:

3名のドナー（IRB #1406440799）から採取した唾液から得られた小宇宙バイオフィルムをエナメル質サンプル（n=18/グループ）上に24時間培養した（Brain Heart Infusion; 0.2 % sucrose）。その後、pHサイクリングモデルを開始した。3つの成熟期（4d, 8d, 12d）を探索した。ｐＨサイクリングは、毎日２×５分処理（ＮａＦ、ＳｎＦ、ＡｍＦ：287.5ｐｐｍＦ、脱イオン水［ＤＩＷ］）、４×１０分再石灰化処理（ＢＨＩ、スクロースなし、ｐＨ７．エナメル質（表面微小硬さ[VHN]、統合ミネラル損失[ΔZ]、病変深さ[L]）、バイオフィルム（生存率[log CFU/mL]、乳酸産生[LDH]、エキソ多糖類[EPS]量）を分析した。データは、双方向ANOVAを用いて分析した（p=0.05）。

DESIGN: Microcosm biofilm, obtained from saliva collected from three donors (IRB #1406440799), was grown on enamel samples (n = 18/group) for 24-h (Brain Heart Infusion; 0.2 % sucrose). Then, pH cycling model started. Three maturations were explored (4d, 8d, and 12d). The pH cycling consisted of daily 2 × 5 min treatments (NaF, SnF, AmF: 287.5 ppm F, and de-ionized water [DIW]), 4 × 10 min remineralization (BHI, no sucrose, pH 7.0), and 3 × 2:15 h demineralization (BHI, 1% sucrose, pH 4.5). We analyzed the enamel (surface microhardness [VHN], integrated mineral loss [ΔZ], lesion depth [L]), and the biofilm (viability [log CFU/mL], lactic acid production [LDH], and exopolysaccharide [EPS] amount). Data were analyzed using two-way ANOVA (p = 0.05).

結果:

試験した変数間の相互作用は、VHN、生存率、LDH、EPS(p=0.0354、p=0.0001、p<0.0001)では有意であったが、L(p=0.2412)とΔZ(p=0.6811)では有意ではなかった。LDHおよびEPS分析は、NaFに対して成熟バイオフィルムのより寛容性を示した(LDHおよびEPS p<0.0001)；NaF処理群は、12d群でコントロールよりも有意に低い結果を示した。SnFおよびAmFの効果は、時間の経過とともに継続した。ＶＨＮ、Ｌ、及びΔＺ：ＳｎＦ及びＡｍＦの効果は、ＮａＦ及びＤＩＷよりも高かった。ＬおよびΔＺは、経時的に有意差をもたらさなかった（すべての処理）。各成熟度内では、フッ化物化合物は、DIWよりも統計的に有意に低いLおよびΔZ値を示した。

RESULTS: The interaction between tested variables was significant for VHN, viability, LDH, EPS (p = 0.0354, p = 0.0001, p < 0.0001, p < 0.0001), but not for L (p = 0.2412) or ΔZ (p = 0.6811). LDH and EPS analyses exhibited more tolerance of mature biofilm against NaF (LDH and EPS p < 0.0001); NaF-treated groups demonstrated significantly lower results than the control in the 12d group. The effect of SnF and AmF continued over time. VHN, L, and ΔZ: The effect of SnF and AmF was higher than NaF and DIW. L and ΔZ did not result in significant differences over time (all treatments). Within each maturation, fluoride compounds demonstrated statistically significantly lower L and ΔZ values than DIW.

結論:

バイオフィルムの成熟は、最適なカリオスタティック効果を達成するためのフッ化物化合物の選択に影響を及ぼす可能性がある。

CONCLUSIONS: Biofilm's maturation may influence the selection of fluoride compounds to achieve an optimum cariostatic effect.