再生歯内療法用歯冠封鎖材料としてのiRoot BP Plusのin vitroおよびin vivo評価

In vitro and in vivo evaluation of iRoot BP Plus as a coronal sealing material for regenerative endodontic procedures.

抄録

目的:

ナノ粒子バイオセラミックス材料であるiRoot BP Plusのin vitroにおける骨端乳頭由来幹細胞（SCAP）に対する効果、およびin vivoにおける歯髄-象牙質複合体形成誘導能を検討すること。

OBJECTIVES: To investigate in vitro effects of a nanoparticle bioceramic material, iRoot BP Plus, on stem cells from apical papilla (SCAP) and in vivo capacity to induce pulp-dentin complex formation.

材料と方法:

走査型電子顕微鏡（SEM）を用いてiRoot BP Plusの封鎖能を測定した。SCAPを単離し、iRoot BP Plus調整培地によりin vitroで処理し、三酸化ミネラル凝集体（MTA）調整培地および通常培地をそれぞれコントロールとして用いた。細胞増殖はBrdU標識とMTTアッセイで評価し、細胞遊走は創傷治癒アッセイとトランスウェルアッセイで評価した。骨・歯原性能はアリザリンレッドS染色とqPCRで評価した。生体内での歯髄-象牙質複合体形成は、歯牙スライス皮下移植モデルにより評価した。

MATERIALS AND METHODS: The sealing ability of iRoot BP Plus was measured via scanning electron microscopy (SEM). SCAP were isolated and treated in vitro by iRoot BP Plus conditioned medium, with mineral trioxide aggregate (MTA) conditioned medium and regular medium used as controls, respectively. Cell proliferation was assessed by BrdU labeling and MTT assay and cell migration was evaluated with wound healing and transwell assays. Osteo/odontogenic potential was evaluated by Alizarin red S staining and qPCR. Pulp-dentin complex formation in vivo was assessed by a tooth slice subcutaneous implantation model.

結果:

iRoot BP Plusは象牙質との結合がより強固であった。iRoot BP PlusはMTA群と比較して、SCAPの細胞遊走能（P<0.05）、骨・歯原性マーカー発現能、鉱化結節形成能が高かった（P<0.05）。さらに、iRoot BP Plus群では、in vivoで新しい連続象牙質層と歯髄様組織が観察された。

RESULTS: iRoot BP Plus was more tightly bonded with the dentin. There was no difference in SCAP proliferation between iRoot BP Plus and control groups (P > 0.05). iRoot BP Plus had a greater capacity to elevated cell migration (P < 0.05) and osteo/odontogenic marker expression and mineralization nodule formation of SCAP compared with MTA groups (P < 0.05). Furthermore, the new continuous dentine layer and pulp-like tissue was observed in the iRoot BP Plus group in vivo.

結論:

iRoot BP Plusは優れた封鎖能を示し、細胞増殖に影響を与えることなくSCAPの遊走および骨・歯質形成を促進し、歯髄-象牙質複合体形成を誘導したことから、iRoot BP PlusはREPにおける有望な歯冠封鎖材料であることが示された。

CONCLUSIONS: iRoot BP Plus showed excellent sealing ability, promoted the migration and osteo/odontogenesis of SCAP and induced pulp-dentin complex formation without affecting the cell proliferation, which indicated iRoot BP Plus was a promising coronal sealing material in REPs.

臨床的意義:

歯冠封鎖材料は、REP の治療成績に重要な役割を果たす。本研究は、iRoot BP Plus が MTA と比較して良好な歯冠封鎖性を有し、歯髄-象牙質複合体形成を促進することを示し、REP における有望な歯冠封鎖材料として iRoot BP Plus を臨床応用するための実験的証拠を提供した。

CLINICAL RELEVANCE: The coronal sealing materials play crucial roles for the outcomes of REPs. This study showed that iRoot BP Plus has good coronal sealing and promote pulp-dentin complex formation compared with MTA, providing experimental evidences for the clinical application of iRoot BP Plus as a promising coronal seal material in REPs.