卵巣摘出ラットのインプラントオッセオインテグレーションに及ぼすオステオプロテジェリンの影響

The effect of osteoprotegerin on implant osseointegration in ovariectomized rats.

抄録

はじめに:

RANKLの内因性阻害剤であるオステオプロテジェリン（OPG）は、様々な前臨床骨疾患モデルにおいて、骨量の減少を防止または回復させる。前臨床研究では、骨粗鬆症がインプラントの固定を著しく阻害することが示されている。本研究では、卵巣摘出ラットを用いて、インプラントのオッセオインテグレーションにおけるOPGの役割を調査することを目的とする。

INTRODUCTION: Osteoprotegerin (OPG), the endogenous inhibitor of RANKL, prevents or reverses bone loss in a variety of preclinical models of bone disease. Preclinical studies indicate that osteoporosis significantly impairs implant fixation. This study aims to investigate the role of OPG in implant osseointegration in ovariectomized rats.

材料と方法:

両側卵巣摘出術から12週間後、各ラットは脛骨近位部に2本のチタン製ネジを受け入れた。その後、すべての動物を無作為にコントロール群（10匹）とOPG群（10匹）の2群に分けた。OPG（10mg/kg）またはビヒクルの皮下注射を1週間に3回行った。8週間後、ネジ付き脛骨を採取し、マイクロCT（μCT）、組織学的およびバイオメカニクス的解析を行った。

MATERIAL AND METHODS: Twelve weeks after bilateral ovariectomy, each rat accepted two titanium screws in the proximal tibiae. All animals were then randomly divided into two groups: the control (10 rats) and OPG group (10 rats). Subcutaneous injection of OPG (10 mg/kg) or vehicle was performed three times a week. Eight weeks later, tibiae with screws were harvested for micro-computed tomography (μCT), histological and biomechanical analysis.

結果:

OPGはコントロールと比較して、骨量124％、オッセオインテグレーション167％、平均海綿体数111％、平均海綿体厚92％、平均結合密度95％（＜0.01）、μCT解析で平均海綿体分離64％（＜0.05）増加した。また、オステオプロテジェリンは、組織形態学的評価において骨面積密度を160％、骨とインプラントの接触を234％増加させ（< 0.01）、バイオメカニクス試験において最大押し出し力を228％増加させた（< 0.01）．

RESULTS: Compared to control, OPG increased the percent bone volume by 124%, the percent osseointegration by 167%, the mean trabecular number by 111%, the mean trabecular thickness by 92% ( < 0.01), the mean connective density by 95% ( < 0.05); and decreased the mean trabecular separation by 64% in μCT analysis ( < 0.05). Osteoprotegerin also increased bone area density by 160% and bone-to-implant contact by 234% in histomorphometric evaluation ( < 0.01), and increased the maximal push-out force by 228% in biomechanical test ( < 0.01).

結論:

OPGの全身投与により、卵巣摘出ラットにおけるインプラントのオッセオインテグレーションと固定が改善され、その結果、インプラント周囲の骨量が増加し、海綿体の微細構造が改善された。

CONCLUSIONS: Systemic administration of OPG improved implant osseointegration and fixation in ovariectomized rats, resulting from the increased peri-implant bone mass and improved trabecular microarchitecture.