象牙質の再石灰化を促進する：生体模倣的アプローチにおける非晶質リン酸カルシウムとその安定化剤の探索

Advancing dentin remineralization: Exploring amorphous calcium phosphate and its stabilizers in biomimetic approaches.

抄録

目的:

本総説では、象牙質の線維内ミネラル化を支えるメカニズムを解明し、象牙質の線維内ミネラル化に用いられる様々な非晶質リン酸カルシウム（ACP）安定化剤を検討し、ACPベースの生体活性材料の臨床応用において遭遇する課題を取り上げる。

OBJECTIVE: This review elucidates the mechanisms underpinning intrafibrillar mineralization, examines various amorphous calcium phosphate (ACP) stabilizers employed in dentin's intrafibrillar mineralization, and addresses the challenges encountered in clinical applications of ACP-based bioactive materials.

方法:

本総説のための文献検索は、3つの電子データベースを用いて行った：PubMed、Web of Science、Google Scholarの3つの電子データベースを使用し、特定のキーワードで検索した。様々な種類の安定剤の影響下でACPによって促進される象牙質の再石灰化に関する現在の研究を詳細に検討し、要約することができるように、包含基準と除外基準に基づいて論文を選択した。

METHODS: The literature search for this review was conducted using three electronic databases: PubMed, Web of Science, and Google Scholar, with specific keywords. Articles were selected based on inclusion and exclusion criteria, allowing for a detailed examination and summary of current research on dentin remineralization facilitated by ACP under the influence of various types of stabilizers.

結果:

この総説は、様々な安定剤の制御下で象牙質の再石灰化、特に線維内ミネラル化を促進するACPの役割に関する最新の進歩を強調するものである。これらの安定化剤は、主に非コラーゲンタンパク質、その類似体、およびポリマーから構成されている。安定化剤の多様性にもかかわらず、それらが線維内再石灰化を促進するメカニズムは相互に関連しており、このプロセスの背後にある複数の原動力を示していることが判明している。しかしながら、安定化ACPを用いた臨床応用可能な製品を効果的に設計すること、および実用的な応用において限られた材料で線維内ミネラル化を最大化することには、課題が残されている。

RESULTS: This review underscores the latest advancements in the role of ACP in promoting dentin remineralization, particularly intrafibrillar mineralization, under the regulation of various stabilizers. These stabilizers predominantly comprise non-collagenous proteins, their analogs, and polymers. Despite the diversity of stabilizers, the mechanisms they employ to enhance intrafibrillar remineralization are found to be interrelated, indicating multiple driving forces behind this process. However, challenges remain in effectively designing clinically viable products using stabilized ACP and maximizing intrafibrillar mineralization with limited materials in practical applications.

意義:

再石灰化におけるACPの役割は、歯科研究において大きな注目を集めており、象牙質のバイオミメティックミネラリゼーションの研究が大きく進展している。ACPは無添加では不安定であることから、ACP安定化剤の存在はin vitroでの線維内無機化を達成する上で極めて重要である。しかし、安定剤の規制下にあるACP生理活性物質に関する包括的かつ網羅的なレビューは不足している。また、これらの安定剤の詳細な要約は、線維内無機化の複雑なプロセスをよりよく理解する上で有益である。従来の再石灰化法と比較して、ACPの安定性を調節し、放出を制御できる生理活性物質は、臨床治療基準を向上させる上で計り知れない可能性を示している。

SIGNIFICANCE: The role of ACP in remineralization has gained significant attention in dental research, with substantial progress made in the study of dentin biomimetic mineralization. Given ACP's instability without additives, the presence of ACP stabilizers is crucial for achieving in vitro intrafibrillar mineralization. However, there is a lack of comprehensive and exhaustive reviews on ACP bioactive materials under the regulation of stabilizers. A detailed summary of these stabilizers is also instrumental in better understanding the complex process of intrafibrillar mineralization. Compared to traditional remineralization methods, bioactive materials capable of regulating ACP stability and controlling release demonstrate immense potential in enhancing clinical treatment standards.