インプラント骨解析のための骨粗鬆症実験モデルの迅速な確立と検証

Rapid Establishment and Validation of an Experimental Model of Osteoporosis for Implant-Bone Analysis.

抄録

骨粗鬆症は、ますます蔓延している疾患です。骨粗鬆症におけるインプラント周囲骨形成の研究において、骨粗鬆症に類似した実験動物モデルの開発は非常に重要である。著者らは、インプラント-骨解析のための骨粗鬆症ウサギの迅速なモデル化法を確立し、そのモデルがインプラントのオッセオインテグレーションに影響を与えるかどうかを検証することを目的とした。本研究では、雌のニュージーランドウサギ29匹（年齢：5～6ヶ月）を対象とした。2羽のウサギは麻酔の際に失われてしまった。残りの27羽のうち、18羽は卵巣摘出術を受け、9羽はデキサメタゾンを8週間注射し（OVX+D群）、9羽は等量の生理食塩水を注射した（OVX群）。対照群として、残りの9羽は偽手術を行い、等量の生理食塩水を投与した（SHAM群）。その後、骨代謝の血清生化学マーカーを検出し、デンシトメトリー測定を実施した。その後、各ウサギの脛骨にインプラントを埋入した。治癒4、8、12週後に骨サンプル（インプラントを含む）を採取し、組織学的および組織形態学的解析を行った。その結果、OVX+D群では、骨密度（BMD）がベースラインから32％低下したことが示された。OVX+D群のBMDは、SHAM群およびOVX群に比べ、有意に低かった。さらに、OVX+D群のアルカリフォスファターゼ（ALP）血中濃度は、有意に上昇した。骨粗鬆症のウサギは、骨形成の遅れと骨とインプラントの接触（BIC）の減少を特徴とするオッセオインテグレーションの著しい低下を示していた。卵巣摘出とデキサメタゾン注射の組み合わせにより、ウサギに短期間で実験的に骨粗鬆症を誘発することができ、骨粗鬆症下のインプラントのオッセオインテグレーションの研究に適した動物モデルとして使用することができる。Int J Periodontics Restorative Dent 2023 March 1. doi: 10.11607/prd.6132.Online ahead of print.

Osteoporosis is an increasingly prevalent disease. The development of an osteoporosis-like experimental animal model is of great importance for the study of peri-implant osteogenesis in osteoporosis. The present authors aimed to establish a rapid modeling method of osteoporotic rabbits for implant-bone analysis and validate whether the models can affect the implant osseointegration. The present study included 29 female New Zealand rabbits (age: 5 to 6 months). Two rabbits were lost during anesthetization. Of the remaining 27 rabbits, 18 received an ovariectomy, with 9 receiving dexamethasone injections for 8 weeks (OVX+D group) and 9 receiving equivalent-volume saline injections (OVX group). As a control group, the remaining 9 rabbits were sham-operated and received an equivalent volume of normal saline (SHAM group). Then, serum biochemical markers of bone metabolism were detected and densitometric measurements were performed. Implants were then placed in the tibias of each rabbit. Bone samples (including implants) were obtained after 4, 8, and 12 weeks of healing and were subjected to histologic and histomorphometric analyses. The results showed that the OVX+D group experienced a 32% reduction in bone mineral density (BMD) from baseline. The BMD of the OVX+D group was significantly lower than that of the SHAM and OVX groups. Moreover, alkaline phosphatase (ALP) blood concentrations of in the OVX+D group were increased significantly. The osteoporotic rabbits exhibited marked decreases in osseointegration, characterized by slowed bone formation and decreased bone-to-implant contact (BIC). The combination of an ovariectomy and dexamethasone injections could experimentally induce osteoporosis in rabbits in the short term, which can be used as an appropriate animal model to study the osseointegration of implants under osteoporosis. Int J Periodontics Restorative Dent 2023 March 1. doi: 10.11607/prd.6132. Online ahead of print.