コアシェルポリ(D,l-ラクチド-コ-グリコリド)-キトサンナノスフェアとシムバスタチン-ドキシサイクリンを用いた歯周および骨修復のためのコアシェルキトサンナノスフェア

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Int. J. Biol. Macromol..2020 May;158:627-635. S0141-8130(20)33043-9. doi: 10.1016/j.ijbiomac.2020.04.183.Epub 2020-05-07.

コアシェルポリ(D,l-ラクチド-コ-グリコリド)-キトサンナノスフェアとシムバスタチン-ドキシサイクリンを用いた歯周および骨修復のためのコアシェルキトサンナノスフェア

Core-Shell poly-(D,l-Lactide-co-Glycolide)-chitosan Nanospheres with simvastatin-doxycycline for periodontal and osseous repair.

Po-Chun Chang
Wei-Chiu Tai
Hui-Ting Luo
Chern-Hsiung Lai
Hsu-Hsiang Lin
Zhi-Jie Lin
Ying-Chieh Chang
Bor-Shiunn Lee

PMID: 32387616 DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2020.04.183.

抄録

本研究の目的は、シンバスタチン（SIM）とドキシサイクリン（DOX）をカプセル化したコアシェル型ポリ（D,l-ラクチド-コ-グリコリド）キトサン（PLGA-キトサン）ナノスフェアの歯周病および大顎骨欠損の促進効果を評価することである。PLGAキトサンナノスフェアにSIMとDOXをダブルエマルジョン法でカプセル化し、ラットの実験的歯周炎および大顎骨欠損部に1〜4週間投与した。得られたナノスフェアーは直径200nmのコアシェル構造を有し、28日間持続的にSIMとDOXを放出した。DOXおよびSIM-DOXナノスフェアは、P. gingivalisおよびS. sanguinisを有意に抑制した。実験的歯周炎部位では、SIM-DOXはIL-1bとMMP-8を有意に抑制し、骨量を有意に減少させた。下顎骨欠損部では、VEGFがアップレギュレートされ、骨形成がSIMナノスフェアー処理により有意に増強された。結論として、コアシェルPLGAキトサンナノスフェアは、持続的にSIMとDOXを放出した。SIM-DOXとSIM nanospheresは、それぞれ感染した歯周部位と非感染性の骨の欠陥の修復を促進すると考えられる。

This study aimed to evaluated the potential of core-shell poly(D,l-lactide-co-glycolide)-chitosan (PLGA-chitosan) nanospheres encapsulating simvastatin (SIM) and doxycycline (DOX) for promoting periodontal and large-sized osseous defects. SIM, and/or DOX were encapsulated in PLGA-chitosan nanospheres using double emulsion technique and were delivered to sites of experimental periodontitis and large-sized mandibular osseous defects of rats for 1-4 weeks. The resultant nanospheres were ~ 200 nm diameter with distinct core-shell structure and released SIM and DOX sustainably for 28 days. DOX and SIM-DOX nanospheres significantly inhibited P. gingivalis and S. sanguinis. In experimental periodontitis sites, SIM-DOX nanospheres significantly down-regulated IL-1b and MMP-8 and significantly reduced bone loss. In mandibular osseous defects, VEGF was up-regulated, and osteogenesis was significantly augmented with SIM nanospheres treatment. In conclusion, core-shell PLGA-chitosan nanospheres released SIM and DOX sustainably. SIM-DOX and SIM nanospheres could be considered to promote the repair of infected periodontal sites and non-infected osseous defects respectively.