水硬性ケイ酸カルシウム系根管シーラーは、炎症性サイトカインの合成を緩和し、骨形成を促進する

Hydraulic calcium silicate-based root canal sealers mitigate proinflammatory cytokine synthesis and promote osteogenesis .

抄録

背景・目的:

水硬性ケイ酸カルシウム系（HCSB）シーラーの鉱化組織誘導能および抗炎症特性は、十分に解明されていない。本研究では、HCSBシーラーであるBio-Cシーラー（BioC）、Well-Root ST（WST）およびEndoSequence BCシーラー（BC）が、マクロファージによる骨芽細胞分化/無灰化および炎症性サイトカイン合成に及ぼす影響を評価することを目的とした。

BACKGROUND/PURPOSE: The mineralized tissue-inductive ability and anti-inflammatory properties of hydraulic calcium silicate-based (HCSB) sealers have not been fully elucidated. This study aimed to evaluate the effects of the HCSB sealers Bio-C sealer (BioC), Well-Root ST (WST), and EndoSequence BC sealer (BC), on osteoblastic differentiation/mineralization and proinflammatory cytokine synthesis by macrophages.

材料と方法:

マウス骨芽細胞株（Kusa-A1細胞）およびリポ多糖刺激マウスマクロファージ細胞株（RAW264.7細胞）に、セットシーラーの希釈抽出物またはほぼ同等のCa濃度の塩化カルシウム溶液を適用した。Kusa-A1細胞における骨芽細胞マーカーおよびRAW264.7細胞における炎症性サイトカインの発現は、逆転写-定量的ポリメラーゼ連鎖反応および酵素結合免疫吸着アッセイにより評価した。鉱化結節はアリザリンレッドS染色により検出した。細胞増殖はWST-8アッセイで評価し、セットシールへの細胞接着は走査型電子顕微鏡で調べた。

MATERIALS AND METHODS: Diluted extracts of set sealers or calcium chloride solutions of approximately equivalent Ca concentrations were applied to a mouse osteoblastic cell line (Kusa-A1 cells) and lipopolysaccharide-stimulated mouse macrophage cell line (RAW264.7 cells). Expressions of osteoblastic markers in Kusa-A1 cells and proinflammatory cytokines in RAW264.7 cells were evaluated by reverse transcription-quantitative polymerase chain reaction and enzyme-linked immunosorbent assays. Mineralized nodules were detected by Alizarin red S staining. Cell proliferation was assessed by WST-8 assay and cell attachment on set sealers was examined by scanning electron microscopy.

結果:

3種類のシーラー抽出物は、オステオカルシンとオステオポンチンのmRNAを有意にアップレギュレートし、Kusa-A1細胞の顕著な鉱化結節形成を促進した。3種のシーラー抽出物は、RAW264.7細胞において、インターロイキン（IL）-1α、IL-1β、IL-6、腫瘍壊死因子（TNF）-αのmRNA発現およびIL-6とTNF-αのタンパク質レベルを有意に低下させた。塩化カルシウム溶液は、骨芽細胞分化/石灰化を誘導した。AH Plus Jet（コントロールシーラー）エキスはそうではなかった。3種類のHCSBシーラーは、Kusa-A1細胞の増殖および接着を阻害しなかった。

RESULTS: The three sealer extracts significantly upregulated osteocalcin and osteopontin mRNA, and promoted significant mineralized nodule formation in Kusa-A1 cells. The three sealer extracts significantly downregulated the mRNA expressions of interleukin (IL)-1α, IL-1β, IL-6, and tumor necrosis factor (TNF)-α and protein levels of IL-6 and TNF-α in RAW264.7 cells. Calcium chloride solutions induced osteoblastic differentiation/mineralization. AH Plus Jet (a control sealer) extract did not. The three HCSB sealers did not interfere with the growth and attachment of Kusa-A1 cells.

結論:

BioC、WST、BCは生体適合性があり、骨芽細胞分化/無灰化を促進し、炎症性サイトカインの発現を抑制した。HCSBシーラーから放出されるCaは、骨芽細胞分化/無灰化の誘導に少なくとも部分的に関与している可能性がある。

CONCLUSION: BioC, WST, and BC were biocompatible, upregulated osteoblastic differentiation/mineralization, and downregulated proinflammatory cytokine expression. Ca released from HCSB sealers might be involved, at least in part, in the induction of osteoblastic differentiation/mineralization.