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チタンディスクに播種された骨芽細胞の行動に及ぼすビスホスホネート剤の影響
Influence of Bisphosphonates on the Behavior of Osteoblasts Seeded Onto Titanium Discs.
PMID: 32667511 DOI: 10.1590/0103-6440202003128.
抄録
ビスホスホネート系薬剤の種類や治療法は、オッセオインテグレーションインプラントの装着の成否に強く関連していると考えられています。本研究では、2種類のビスフォスフォネート系薬剤であるアレンドロン酸ナトリウム（SA）とゾレドロン酸（ZA）が骨芽細胞の代謝に及ぼす影響を調べました。ヒト骨芽細胞（Saos-2）は、完全培養培地中の24ウェルプレートにあらかじめ配置された機械加工または酸処理されたチタンディスクに播種された。24時間後、細胞を0.5、1または5μMのビスホスホネートに24時間、48時間または7日間曝露した。骨芽細胞に対するSAおよびZAの効果を、直接蛍光、細胞生存率、総タンパク質およびコラーゲン合成によるチタン表面へのこれらの細胞の付着に基づいて評価した。これらの細胞によるアルカリホスファターゼ活性およびミネラルノジュール沈着も評価した。データは、ANOVAおよびTukey検定（α＝0.05）で評価した。両方のビスホスホネートに曝露した場合、チタンディスクへの細胞の接着性の低下が観察されたが、この接着性の欠如は、ZA処理した細胞でより顕著であった。さらに、骨芽細胞をZAに曝露すると、生存率、ALP活性、ミネラルノジュールの沈着が低下し、インプラント埋入後のオッセオインテグレーションの不良と関連している可能性がある。
Among other factors, types of bisphosphonates and treatment regimens seem to be strongly associated with the success or failure of installation of osseointegrated implants. This study investigated the influence of two bisphosphonates, sodium alendronate (SA) and zoledronic acid (ZA), on the metabolism of osteoblasts. Human osteoblasts (Saos-2) were seeded onto machined or acid-treated titanium discs previously placed on 24-well plates in complete culture medium. After 24 h, cells were exposed to bisphosphonates at 0.5, 1 or 5 µM for 24 h, 48 h or 7 days. The effects of SA and ZA on osteoblasts were assessed based on the adhesion of these cells to the titanium surfaces by direct fluorescence, cell viability, total protein and collagen synthesis. Alkaline phosphatase activity and mineral nodule deposition by these cells were also evaluated. Data were evaluated by ANOVA and Tukey tests (α=0.05). Decreased adhesion of cells to the titanium discs was observed when exposed to both bisphosphonates; however, this lack of cell adhesion was more evident for ZA-treated cells. In addition, the exposure of osteoblasts to ZA decreased the viability, ALP activity and mineral nodule deposition, which may be related to poor osseointegration after implant installation.