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Arch Oral Biol.2020 Nov;119:104883.

糖尿病患者生体外モデルにおける矯正力作用時の歯槽骨構造に及ぼす低強度パルス超音波の影響

The effect of low intensity pulsed ultrasound on dentoalveolar structures during orthodontic force application in diabetic ex-vivo model.

PMID: 32932147

抄録

目的:

本研究の目的は、糖尿病ラットの下顎スライス臓器培養(MSOC)を用いた生体外モデルにおいて、歯列矯正時の歯槽骨構造に及ぼす低強度パルス超音波(LIPUS)の影響を検討することである。

OBJECTIVE: This study aimed to investigate the effect of the low intensity pulsed ultrasound (LIPUS) on the dentoalveolar structures during orthodontic force application in ex-vivo model using mandible slice organ culture (MSOC) of diabetic rats.

デザイン:

平均体重275gのWistar系雄性ラット18匹を無作為に3群に分けた。糖尿病はストレプトゾトシンで誘発した。4週間後、ラットを安楽死させ、下顎を解剖し、1.5mmのスライスに分割して下顎スライス臓器培養(MSOC)を作成した。MSOCは5%のCOを含む空気中、37℃で培養した。翌日、各スライスに50gの矯正バネをかけた。各群でラットを無作為に2つのサブグループに割り付け、一方に毎日10分間のLIPUSを投与し、もう一方をコントロールとした。培養は7日間続けられ、その後、組織学的および組織形態学的分析のために切片が作製された。

DESIGN: 18 male Wistar rats with a mean weight (275 g) were randomly divided into three main groups: 1) normal rats, 2) Insulin treated diabetic rats, and 3) diabetic rats. Diabetes mellitus (DM) was induced by streptozotocin. Four weeks later, rats were euthanized, mandibles were dissected, divided into 1.5-mm slices creating mandible slice organ cultures (MSOCs). MSOCs were cultured at 37 °C in air with 5 % CO. The following day, orthodontic spring delivering a 50-g of force was applied to each slice. In each group, rats were randomly assigned to 2 subgroups; one received 10 min of LIPUS daily and the other was the control. Culture continued for 7 days, and then the sections were prepared for histological and histomorphometric analysis.

結果:

すべての研究グループ(正常、インスリン治療糖尿病患者、糖尿病患者)において、LIPUS治療は緊張側でプレデンチン、セメント質の厚みを有意に増加させ、骨リモデリングを改善し、圧迫側では歯牙芽細胞、歯牙下芽細胞、歯根膜細胞数、骨吸収ラクナ数を増加させた。

RESULTS: For all study groups (Normal, Insulin Treated Diabetic and Diabetic), LIPUS treatment significantly increased the thickness of predentin, cementum, and improved bone remodeling on the tension side and increased odontoblast, sub-odontoblast, and periodontal ligaments cell counts and bone resorption lacunae number on the compression side.

結論:

LIPUSを1日10分間、1週間投与することにより、正常および糖尿病性MSOCの骨リモデリングとセメント質と象牙質の修復が促進された。

CONCLUSIONS: Application of LIPUS treatment for 10 min daily for a week enhanced bone remodeling and repair of cementum and dentin in normal as well as diabetic MSOCs.