ジルコニア・アバットメントのカルシウム水熱処理がヒト歯肉線維芽細胞に及ぼす影響

Effect of calcium hydrothermal treatment of zirconia abutments on human gingival fibroblasts.

抄録

ジルコニア材料は、その優れた物理的および審美的特性により、インプラントリハビリテーションにおいてますます使用されるようになってきている。経粘膜インプラントアバットメントへの安定したインプラント周囲上皮組織の接着は、インプラントの長期安定性の有効性を著しく高める可能性がある。しかし、ジルコニア材料は生物学的慣性が強いため、インプラント周囲上皮組織と安定した化学的・生物学的結合を形成することは困難である。本研究では、ジルコニアのカルシウム水熱処理がインプラント周囲上皮組織の封鎖を促進するかどうかを検討した。ジルコニア表面の形態と組成に対するカルシウム水熱処理の影響を走査型電子顕微鏡とエネルギー分散型分光分析によって分析するために、in vitro実験を行った。ヒト歯肉線維芽細胞株（HGF-l）細胞の接着タンパク質、すなわちF-アクチンとインテグリンβ1の免疫蛍光染色を行った。カルシウム水熱処理群では、これらの付着タンパク質の発現が高く、HGF-l細胞の増殖が増加した。ラットの上顎右側第一大臼歯を抜歯し、ミニジルコニアアバットメントインプラントに置換するin vivo試験を行った。カルシウム水熱処理群は、ジルコニアアバットメント表面でより良好なアタッチメントを示し、インプラント埋入2週後の西洋ワサビペルオキシダーゼの浸透を抑制した。これらの結果から、ジルコニアのカルシウム水熱処理は、インプラントアバットメントと周囲の上皮組織との間の密封性を改善し、インプラントの長期安定性を高める可能性があることが示された。

Zirconia materials have been increasingly used in implant rehabilitation due to their excellent physical and esthetic properties. Stable peri-implant epithelial tissue adhesion to the transmucosal implant abutment may significantly enhance the efficacy of implant long-term stability. However, it is difficult to form stable chemical or biological bindings with peri-implant epithelial tissue due to the strong biological inertia of zirconia materials. In the present study, we investigated whether calcium hydrothermal treatment of zirconia promotes sealing of peri-implant epithelial tissue. In vitro experiments were performed to analyze the effects of calcium hydrothermal treatment on zirconia surface morphology and composition by scanning electron microscopy and energy dispersive spectrometry. Immunofluorescence staining of adherent proteins, namely, F-actin and integrin β1, in human gingival fibroblast line (HGF-l) cells was performed. In the calcium hydrothermal treatment group, there was higher expression of these adherent proteins and increased HGF-l cell proliferation. An in vivo study was conducted by extracting the maxillary right first molars of rats and replacing them with mini-zirconia abutment implants. The calcium hydrothermal treatment group showed better attachment at the zirconia abutment surface, which inhibited horseradish peroxidase penetration at 2 weeks post-implantation. These results demonstrated that calcium hydrothermal treatment of zirconia improves the seal between the implant abutment and surrounding epithelial tissues, potentially increasing the long-term stability of the implant.