2種類のケイ酸カルシウム系材料のin vitroでの生体親和性と抗菌性の比較

Comparison of in vitro biocompatibility and antibacterial activity of two calcium silicate-based materials.

• Mingxiang Liu
• Lu He
• Hongyuan Wang
• Wenpei Su
• Hong Li

抄録

本研究の目的は，新しいレトロフィリング材料として，三酸化ミネラル骨材（MTA）とiRoot BP Plusの生体親和性と抗菌性を比較・評価することである。両材料のディスクを用意し，72時間インキュベートして，培地中の材料エキスを得た。フローサイトメトリーと3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide assayを用いて，両材料の抽出液にさらされたヒト歯根膜幹細胞（hPDLSCs）のアポトーシスと増殖の割合を評価した。hPDLSCsの骨形成分化を評価するために，アルカリホスファターゼ，I型コラーゲン，オステオカルシン，Runt関連転写因子-2，Osterixの発現量を調べた。また，両材料の抗菌性を直接接触試験で比較した。MTAまたはiRoot BP Plusの溶出液で刺激したhPDLSCsは，溶出液を使用しなかった対照群と比較して，有意に高い細胞生存率を示した。MTAおよびiRoot BP Plusの溶出液で刺激したhPDLSCsと対照群との間では、壊死細胞およびアポトーシス細胞の割合に有意な差は認められなかった。hPDLSCsのすべての骨形成分化マーカーの発現量は，両実験群ともコントロール群よりも有意に高く，MTA群の増量値はiRoot BP Plus群よりも有意に高かった。また，Enterococcus faecalisに対する抗菌性は，MTAとiRoot BP Plusの間に有意な差はなかった。したがって，両材料はレトロフィリング用途に適していると考えられる。

This study is aimed at comparing and evaluating the biocompatibility and antibacterial activities of mineral trioxide aggregate (MTA) and iRoot BP Plus as novel retro-filling materials. Discs of both materials were prepared and incubated for 72 h to obtain material extracts in medium. Flow cytometry and the 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide assay were used to assess the rate of apoptosis and proliferation of human periodontal ligament stem cells (hPDLSCs) when exposed to eluates of both materials. The expression levels of alkaline phosphatase, collagen type I, osteocalcin, Runt-related transcription factor-2, and Osterix were tested for evaluating the osteogenic differentiation of hPDLSCs. The antibacterial activities of both materials were compared by the direct contact test. The hPDLSCs stimulated by MTA or iRoot BP Plus eluates showed significantly higher cell viability than that of the control group with no eluates. No significant differences were observed among the percentages of necrotic and apoptotic cells stimulated by MTA and iRoot BP Plus eluates and the control group. The expression of all osteogenic differentiation markers of hPDLSCs in both experimental groups were significantly higher than those of the control group, while the increment values in MTA group were significantly higher than those of the iRoot BP Plus group. The antibacterial activity against Enterococcus faecalis showed no significant difference between MTA and iRoot BP Plus. Therefore, both materials may be suitable for retro-filling applications.