異なるバイオセラミック歯内シーラーに暴露したヒト歯髄細胞および骨芽細胞の生存率、増殖能、および鉱化能の比較分析

Comparative analysis of viability, proliferation, and mineralization potential of human pulp and osteoblastic cells exposed to different bioceramic endodontic sealers.

抄録

背景:

本研究では、ヒト歯髄細胞（hDPC）および骨芽細胞株（Saos-2）をAH Plus® バイオセラミック（AHP-B）、Bio-C® シーラー（BIO-C）、NeoMTA Plus® （NEOMTA-P）、MTA-FILLAPEX® エンドドンティックシーラー（MTA-F）に暴露した後の生存率、増殖能、無機化能を比較することを目的とした。

BACKGROUND: The present study aimed to compare the viability, proliferation, and mineralization potential of human dental pulp cells (hDPCs) and osteoblasts cell line (Saos-2) after exposure to AH Plus® Bioceramic (AHP-B), Bio-C® Sealer (BIO-C), NeoMTA Plus® (NEOMTA-P), and MTA-FILLAPEX® endodontic sealers (MTA-F).

方法:

すべての材料はメーカーの説明書に従って調製した。Caはシグナル伝達経路の引き金となるため、細胞を曝露する前に、歯科材料から培地へのカルシウムイオン（Ca）の放出を測定した。その後、hDPCとSaos-2をシーラーに暴露し、MTTアッセイで細胞生存率を、創傷治癒で細胞増殖を評価した。ミネラル化の可能性を調べるため、アルカリホスファターゼ活性とカルシウム沈着をアリザリンレッド染色で評価した。統計解析は、カルシウム放出と創傷治癒アッセイには二元配置分散分析（Two-way ANOVA）、その他のアッセイには一元配置分散分析（One-way ANOVA）を用い、検定後のボンフェローニ補正を行った。結果はp<0.05で有意であった。

METHODS: All materials were prepared according to the manufacturer's instructions. Before exposing the cells, we measured the release of calcium ions (Ca) from the dental materials to the culture media once Ca can trigger signaling pathways. After that, hDPCs and Saos-2 were exposed to the sealers for MTT assay to assess the cell viability and wound healing to evaluate the cell proliferation. To investigate the potential of mineralization, we assessed the alkaline phosphatase activity and calcium deposition by Alizarin red staining. Statistical analysis was performed using Two-way ANOVA for calcium release and wound healing assays and One-way ANOVA for other assays, with post-test Bonferroni correction. The results were significant when p < 0.05.

結果:

各シーラーは、さまざまな時間にさまざまな濃度のカルシウムを放出した。hDPCsの生存率および増殖率は、24時間暴露のAHP-B群では低く（NEOMTA-P∼BIO-C∼CT>AHP-B>MTA-F）、骨芽細胞（NEOMTA-P∼AHP-B∼CT>BIO-C>MTA-F）とは異なっていた（増殖率：AHP-B>NEOMTA-P∼CT>BIO-C>MTA-F）。骨形成の初期マーカーであるALP活性は、NEOMTA-Pに暴露したhDPCで高く、一方、骨芽細胞はAHP-Bに暴露した場合に高いALPを示した。

RESULTS: The sealers released diverse concentrations of calcium at different times. The hDPCs viability and proliferation were low in the AHP-B group at 24h of exposure (NEOMTA-P ∼ BIO-C ∼ CT > AHP-B > MTA-F), distinct from the osteoblastic cells (NEOMTA-P ∼ AHP-B ∼ CT > BIO-C > MTA-F) and (proliferation: AHP-B > NEOMTA-P ∼ CT > BIO-C > MTA-F). The ALP activity, an early marker of osteogenesis, was higher in hDPCs exposed to NEOMTA-P, while the osteoblastic cells showed higher ALP when exposed to AHP-B.

結論:

AHP-B、NEOMTA-PおよびBIO-Cは、hDPCおよびSaos-2細胞の骨形成を刺激し、グループ間で顕著な差が認められた。AHP-Bは骨芽細胞の初期刺激を改善したが、hDPCはNEOMTA-Pにより反応した。

CONCLUSION: AHP-B, NEOMTA-P, and BIO-C stimulated osteogenesis in hDPCs and Saos-2 cells, with marked differences between groups. AHP-B showed an improved early stimulation of osteoblastic cells, while hDPCs were more responsive to NEOMTA-P.