組織再生促進能を有するFGF-2担持ポリマー粒子を組み込んだ新規歯科用レジンセメントの開発

Development of a novel dental resin cement incorporating FGF-2-loaded polymer particles with the ability to promote tissue regeneration.

抄録

目的:

周囲組織の治癒を促進する生理活性歯科用レジンの実現を目指し、新規のポリ（2-ヒドロキシエチルメタクリレート/トリメチロールプロパントリメタクリレート）（polyHEMA/TMPT）粒子を開発した。これらの粒子は、in vitroにおいて線維芽細胞増殖因子-2（FGF-2）の非生分解性キャリアとして有用であることが報告されている。本研究の目的は、FGF-2を担持したポリマー粒子を組み込んだ接着性樹脂のin vitroおよびin vivoでの組織再生促進能を評価することである。

OBJECTIVE: Aiming to achieve bioactive dental resins that promote healing of surrounding tissues, we developed novel poly(2-hydroxyethyl methacrylate/trimethylolpropane trimethacrylate) (polyHEMA/TMPT) particles. These particles have been reported to be useful as a non-biodegradable carrier for fibroblast growth factor-2 (FGF-2) in vitro. The aim of this study was to evaluate the ability of an adhesive resin incorporating FGF-2-loaded polymer particles to promote tissue regeneration in vitro and in vivo.

方法:

4-META/MMAベースの接着性樹脂にFGF-2担持polyHEMA/TMPT粒子を組み込んで実験用接着性樹脂を作成し、FGF-2の放出プロファイルを評価した。実験用樹脂を硬化させた溶出液中の骨芽細胞様細胞の増殖性を評価した。実験用樹脂をラットの踵骨欠損部に移植し，マイクロCTおよび組織学的観察により骨再生を評価した．

METHODS: Experimental adhesive resins were prepared by incorporating FGF-2-loaded polyHEMA/TMPT particles into a 4-META/MMA-based adhesive resin, and the release profiles of FGF-2 were evaluated. The proliferation of osteoblast-like cells in the eluate from cured experimental resin was assessed. When the experimental resin was implanted into rat calvaria defects, bone regeneration was evaluated by microcomputed tomography and histological observations.

結果:

実験用樹脂からのFGF-2の持続的な放出が14日間観察された。実験用樹脂の硬化液は、骨芽細胞様細胞の増殖を著しく促進した。FGF-2無添加のコントロールレジンに比べ、実験用レジンを使用した場合、有意に大きな骨再生が観察された。

RESULTS: Sustained release of FGF-2 from the experimental resin was observed for 14 days. Eluate from the cured experimental resin significantly promoted the proliferation of osteoblast-like cells. Significantly greater bone regeneration was observed using the experimental resin compared with the control resin without FGF-2.

意義:

4-META/MMA系接着性レジンにFGF-2を添加したポリマー粒子は、組織再生促進に有用であり、歯周組織の損傷が激しい症例の根端充填や歯根破折の修復に応用できる可能性が示唆されました。

SIGNIFICANCE: 4-META/MMA-based adhesive resin incorporating FGF-2-loaded polymer particles is useful to promote tissue regeneration, suggesting that its application would be beneficial for root-end filling or the repair of fractured roots in cases with severely damaged periodontal tissue.