EDTA は InVitro および InVivo で歯髄の石灰化を促進する

EDTA Promotes the Mineralization of Dental Pulp In Vitro and In Vivo.

抄録

はじめに:

象牙質の再生は、歯髄治療の主要な目標の一つであり、歯髄細胞（DPC）の生物学的特性を考慮する必要がある。我々は以前の研究で、EDTAが間質細胞由来因子1αによるDPCの遊走を促進することを示した。本研究の目的は、EDTAがinvitroおよびinvivoにおいて歯髄のミネラル化に及ぼす影響を検討することである。

INTRODUCTION: Dentin regeneration is one of the main goals of vital pulp treatment in which the biological properties of dental pulp cells (DPCs) need to be considered. In our previous study, we showed that EDTA could enhance the stromal cell-derived factor 1 alpha-induced migration of DPCs. The purpose of this study was to explore the effects of EDTA on the mineralization of dental pulp in vitro and in vivo.

方法:

ヒトの小臼歯または第三大臼歯からDPCを得た。アルカリフォスファターゼアッセイとアリザリンレッドS染色を用いて、DPCの分化の程度と鉱化結節形成を調べた。リアルタイムポリメラーゼ連鎖反応とウェスタンブロット分析を行い、DPCのミネラル化関連マーカーのメッセンジャーRNAとタンパク質発現を検出した。細胞外制御プロテインキナーゼ阻害剤とSmad阻害剤を用いて、この過程におけるこれら2つのシグナル伝達経路の役割を調べた。さらに、2頭のビーグル犬（12ヵ月以上）の18本の前臼歯に、高速歯科用ハンドピースを用いて歯髄露出を行った。実験群（n＝9）は12％EDTAで5分間処理し、対照群（n＝9）は滅菌生理食塩水で同じ時間処理した。直接歯髄キャッピングには三酸化ミネラル骨材を使用し、その後グラスアイオノマーセメントで封鎖した。3ヵ月後にサンプルを採取し、マイクロCTおよび組織学的分析により再生象牙質を評価した。

METHODS: DPCs were obtained from human premolars or third molars. Alkaline phosphatase assays and alizarin red S staining were used to examine the degree of differentiation and mineralized nodule formation of DPCs. Real-time polymerase chain reaction and Western blot analysis were performed to detect the messenger RNA and protein expressions of mineralization-related markers in DPCs. Extracellular-regulated protein kinase and Smad inhibitors were used to study the roles of these 2 signaling pathways in this process. In addition, pulp exposures were created on 18 premolars of 2 beagle dogs (>12 months) using a high-speed dental handpiece. The experimental group (n = 9) was treated with 12% EDTA for 5 minutes, and the control group (n = 9) was treated with sterile saline for the same duration. Mineral trioxide aggregate was used for direct pulp capping followed by glass ionomer cement sealing. Samples were collected 3 months later, and the regenerated dentin was assessed by micro-computed tomographic and histologic analyses.

結果:

12%EDTAの曝露は、DPCのアルカリホスファターゼ活性、無機化結節の形成、無機化関連マーカーのメッセンジャーRNAおよび蛋白発現を促進した。さらに、12％EDTAがDPCの分化を促進する過程は、細胞外制御プロテインキナーゼ1/2シグナル伝達経路によって媒介され、Smad2/3シグナル伝達経路によって抑制された。インビボでは、対照群と比較して、12％EDTA投与群ではトンネル欠損の少ない再生象牙質が多く形成された。

RESULTS: Exposure to 12% EDTA promoted the activity of alkaline phosphatase, the formation of mineralized nodules, and the messenger RNA and protein expressions of mineralization-related markers in DPCs. Furthermore, the process of 12% EDTA enhancing the differentiation of DPCs was mediated by the extracellular-regulated protein kinase 1/2 signaling pathway and inhibited by the Smad2/3 signaling pathway. In vivo, compared with the control group, more regenerated dentin that had fewer tunnel defects was formed in the 12% EDTA-treated group.

結論:

12％EDTAはinvitroおよびinvivoにおいて歯髄の無機化を促進することが示された。

CONCLUSIONS: Our results showed that 12% EDTA could promote the mineralization of dental pulp in vitro and in vivo.