メタクリレートレジン系、生体活性ガラス系、シリコン系根管シーラーに暴露したクローン性ヒト歯根膜幹細胞株の特性評価

Characterization of a clonal human periodontal ligament stem cell line exposed to methacrylate resin-, bioactive glass-, or silicon-based root canal sealers.

抄録

本研究の目的は、メタクリレートレジン（スーパーボンドシーラー；SB）、生体活性ガラス（ニシカカナルシーラーBG；BG）、シリコン（ガッタフロー2；GF）をベースとした根管シーラーを用いて培養したクローン性ヒト歯根膜（PDL）幹細胞株（2-23細胞株）の特性を明らかにすることであった。これらのシーラーをゴム型にセットし、シーラーディスクを形成した。Line 2-23細胞を、ディスクを使用した場合と使用しない場合で3日間培養した。細胞生存率は、直接細胞計数とMTTアッセイで評価した。炎症、PDL、コラーゲン、細胞周期に関連する遺伝子発現をリアルタイムRT-PCRで調べた。コラーゲン産生はPicro Sirius Red染色で解析した。培養中のカルシウムイオン濃度はQuantiChromカルシウムアッセイキットで測定した。ライン2-23細胞はGFディスクで培養すると生存したが、SBおよびBGディスクでは細胞生存率の低下が観察された。炎症関連遺伝子の発現はSBディスクで培養した細胞で高く、PDL関連遺伝子の発現はSBおよびBGディスクに暴露した細胞で低かった。これらのディスクはまた、ライン2-23細胞のコラーゲン産生をダウンレギュレートした。BGディスクは培養液中のカルシウムイオン濃度を上昇させた。GFディスクに暴露した細胞は、炎症、PDL、コラーゲン、細胞周期関連遺伝子の発現とコラーゲン産生を、未処理の細胞と同様に示した。これらの結果から、GFディスクで培養した2-23株細胞の特性は、培養モデル3日間を通して未処理細胞と非常に類似していることが示唆された。

The aim of this study was to characterize a clonal human periodontal ligament (PDL) stem cell line (line 2-23 cells) cultured with root canal sealers based on methacrylate resin (SuperBond sealer; SB), bioactive glass (Nishika Canal Sealer BG; BG), or silicon (GuttaFlow 2; GF). The sealers were set in rubber molds to form sealer discs. Line 2-23 cells were cultured with or without the discs for 3 days. The cell viability was evaluated by direct cell counting and MTT assay. Inflammation-, PDL-, collagen-, and cell cycle-related gene expression was investigated by real-time RT-PCR. Collagen production was analyzed by Picro Sirius Red staining. Calcium ion concentration in the culture was measured by a QuantiChrom calcium assay kit. Line 2-23 cells survived when cultured with GF discs, but decreased cell viability was observed with SB and BG discs. The expression of inflammation-related genes was higher in cells cultured with SB discs, and expression of PDL-related genes was lower in cells exposed to SB and BG discs. These discs also down-regulated collagen production in line 2-23 cells. BG discs increased calcium ion concentration in the culture medium. Cells exposed to GF discs exhibited the same inflammation-, PDL-, collagen-, and cell cycle-related gene expression and collagen production as untreated cells. These results suggested that the characteristics of line 2-23 cells cultured with GF discs was highly resemble to untreated cells throughout the 3 days of the culture model.