二重成長因子を用いた骨欠損部上の迅速骨壁形成による骨形成の促進

Enhanced Bone Formation by Rapidly Formed Bony Wall over the Bone Defect Using Dual Growth Factors.

抄録

背景:

ガイド下骨再生（GBR）においては、創傷治癒期以降の骨欠損部に様々な問題が生じる。本研究では、迅速骨形成GFを骨欠損部の外側の膜に適用するという新しいGBRのコンセプトに基づき、二重足場複合体の骨形成能の増強について検討し、新たな骨形成に適切な成長因子（GF）濃度を同定することを目的とした。

BACKGROUND: In guided bone regeneration (GBR), there are various problems that occur in the bone defect after the wound healing period. This study aimed to investigate the enhancement of the osteogenic ability of the dual scaffold complex and identify the appropriate concentration of growth factors (GF) for new bone formation based on the novel GBR concept that is applying rapid bone forming GFs to the membrane outside of the bone defect.

方法:

ニュージーランド白ウサギの踵骨に直径8mmの骨欠損を4箇所ずつ形成し、GBRを行った。コラーゲン膜と二相性リン酸カルシウム(BCP)をBMP-2またはFGF-2の4種類の濃度で骨欠損部に適用した。治癒2、4、8週後、組織学的、組織形態学的、免疫組織化学的解析を行った。

METHODS: Four bone defects with a diameter of 8 mm were formed in the calvaria of New Zealand white rabbits each to perform GBR. Collagen membrane and biphasic calcium phosphate (BCP) were applied to the bone defects with the four different concetration of BMP-2 or FGF-2. After 2, 4, and 8 weeks of healing, histological, histomorphometric, and immunohistochemical analyses were conducted.

結果:

組織学的解析では、実験群では骨欠損部の上部に新生骨の連続形態が観察されたが、対照群では連続形態は観察されなかった。組織形態学的解析では、BMP-2 0.5mg/mlおよびFGF-2 1.0mg/mlを適用した群は、統計学的に有意に高い新生骨形成を示した。また、治癒期間による新生骨形成は、2,4週齢よりも8週齢の方が統計学的に有意に高かった。

RESULTS: In the histological analysis, continuous forms of new bones were observed in the upper part of bone defect in the experimental groups, whereas no continuous forms were observed in the control group. In the histomorphometry, The group to which BMP-2 0.5 mg/ml and FGF-2 1.0 mg/ml was applied showed statistically significantly higher new bone formation. Also, the new bone formation according to the healing period was statistically significantly higher at 8 weeks than at 2, 4 weeks.

結論:

本研究で新たに提案したBMP-2をメンブレンに適用した新規GBR法は骨再生に有効である。また、二重足場複合体は骨再生および経時的な骨維持に量的、質的に有利である。

CONCLUSION: The novel GBR method in which BMP-2, newly proposed in this study, is applied to the membrane is effective for bone regeneration. In addition, the dual scaffold complex is quantitatively and qualitatively advantageous for bone regeneration and bone maintenance over time.