マウス上顎骨へのインプラント埋入後のオッセオインテグレーションに及ぼすヒドロキシアパタイト/β-リン酸三カルシウムの影響について

Effect of Hydroxyapatite/β-Tricalcium Phosphate on Osseointegration after Implantation into Mouse Maxilla.

抄録

前回の研究では、マウスを用いた即時埋入インプラントの動物モデルを確立し、ハイドロキシアパタイト（HA）/β-リン酸三カルシウム（β-TCP）（比率1：4）でブラストした即時埋入インプラントと遅延埋入インプラントでは、骨-インプラント界面の年代的治癒過程に有意差がないことを明らかにしました。本研究では、4週齢のマウスの上顎にインプラントを即時埋入した後、骨-インプラント界面のオッセオインテグレーションに対するHA/β-TCPの効果を分析することを目的とした。右上顎第一大臼歯を抜歯し、ドリルで空洞を整えた後、HA/β-TCPを添加または無添加でブラストしたチタンインプラントを埋入した。インプラント埋入後1、5、7、14、28日目に経過観察し、脱灰した試料をパラフィンに包埋し、調製した切片を抗オステオポンチン（OPN）抗体とKi67抗体を用いた免疫組織化学、酒石酸耐性酸性ホスファターゼ組織化学に処理した。また、未石灰化試料は電子プローブマイクロアナライザーを用いて定量的に分析した。骨形成は既存骨表面（間接骨形成）およびインプラント表面（直接骨形成）で起こり，両群とも術後4週までオッセオインテグレーションが達成されたことが示された．非ブラスト群では、2週目、4週目の骨-インプラント界面におけるOPN免疫活性がブラスト群に比べ有意に低下し、4週目の直接骨造成率も低下していました。これらの結果から、インプラント表面のHA/β-TCPの欠如が骨-インプラント界面のOPN免疫活性に影響を与え、即時埋入チタンインプラント後の直接骨形成が低下することが示唆された。

In our previous study we established an animal model for immediately placed implants using mice and clarified that there were no significant differences in the chronological healing process at the bone-implant interface between immediately and delayed placed implants blasted with hydroxyapatite (HA)/β-tricalcium phosphate (β-TCP) (ratio 1:4). This study aimed to analyze the effects of HA/β-TCP on osseointegration at the bone-implant interface after immediately placed implants in the maxillae of 4-week-old mice. Right maxillary first molars were extracted and cavities were prepared with a drill and titanium implants, blasted with or without HA/β-TCP, were placed. The fixation was followed-up at 1, 5, 7, 14, and 28 days after implantation, and the decalcified samples were embedded in paraffin and prepared sections were processed for immunohistochemistry using anti-osteopontin (OPN) and Ki67 antibodies, and tartrate-resistant acid phosphatase histochemistry. The undecalcified sample elements were quantitatively analyzed by an electron probe microanalyzer. Bone formation occurred on the preexisting bone surface (indirect osteogenesis) and on the implant surface (direct osteogenesis), indicating that osseointegration was achieved until 4 weeks post-operation in both of the groups. In the non-blasted group, the OPN immunoreactivity at the bone-implant interface was significantly decreased compared with the blasted group at week 2 and 4, as well as the rate of direct osteogenesis at week 4. These results suggest that the lack of HA/β-TCP on the implant surface affects the OPN immunoreactivity on the bone-implant interface, resulting in decreased direct osteogenesis following immediately placed titanium implants.