歯のエナメル質への接着強度の定量化

Quantification of the Adhesion Strength of to Tooth Enamel.

抄録

う蝕は、歯のエナメル質の劣化によって引き起こされる世界的に最も有病率の高い疾患の一つである。以前の研究では、日和見病原体が子供の齲蝕形成に関連していた。日和見菌による歯のコロニー形成は、歯のエナメル質表面への個々の酵母細胞の最初の付着から始まります。本研究では、走査型電子顕微鏡を用いて、ペリクルで覆われたエナメル質への酵母細胞の初期コロニー形成を可視化した。初期接着力を定量的に解明するために、流体力顕微鏡を用いたシングルセルフォーススペクトロスコピーを応用して、主要な接着パラメーターである接着力、破断長、脱接着作業を調べた。唾液で処理した酵母細胞と未処理の酵母細胞を，唾液のペリクルがあるかないかにかかわらず，歯のエナメル質標本に付着させて分析した．すべての試験条件において、ナノニュートン台前半の接着力が決定された。さらに，ペリクルで覆われた歯エナメル質では，覆われていない歯エナメル質に比べて，すべての接着パラメータが向上することがわかった．これらのデータから、初期接着は、酵母細胞壁関連アドヘシンと唾液ペリクルの強い相互作用によって起こることが示唆された。今後のSCFS研究では，唾液中のペリクルを適切に管理することで，歯への付着が減少し，齲蝕予防に寄与することが期待される．

Caries is one of the most prevalent diseases worldwide, which is caused by the degradation of the tooth enamel surface. In earlier research the opportunistic pathogen has been associated with the formation of caries in children. Colonization of teeth by starts with the initial adhesion of individual yeast cells to the tooth enamel surface. In this study, we visualized the initial colonization of yeast cells on pellicle-covered enamel by scanning electron microscopy. To quantitatively unravel the initial adhesion strength, we applied fluidic force microscopy-based single-cell force spectroscopy to examine the key adhesion parameters adhesion force, rupture length and de-adhesion work. We analyzed single saliva-treated or untreated yeast cells on tooth enamel specimens with or without salivary pellicle. Under all tested conditions, adhesion forces in the lower nanonewton range were determined. Furthermore, we have found that all adhesion parameters were enhanced on the pellicle-covered compared to the uncovered enamel. Our data suggest that initial adhesion occurs through a strong interaction between yeast cell wall-associated adhesins and the salivary pellicle. Future SCFS studies may show whether specific management of the salivary pellicle reduces the adhesion of on teeth and thus contributes to caries prophylaxis.