Posted at the Institutional Resources for Unique Collection and Academic Archives at Tokyo Dental College, Available from http://ir.tdc.ac.jp/
Title
№１６：表面形状の異なるジルコニアおよびチタン上で
のヒト間葉系幹細胞の動態
Author(s)
平野, 友基; 三浦, 直; 黄, 怡; 佐々木, 穂高; 矢島,
安朝; 吉成, 正雄
Journal
歯科学報, 113(4): 430-430
URL
http://hdl.handle.net/10130/3142
Right
目的：チタン（Ti）への超親水化処理にはサンドブラ スト処理と酸エッチング処理を行う方法に加えて， 低温プラズマ法，紫外線照射法などが提案されてい るが，これらの方法のうちどの方法が有効かは明ら かとなっていない。そこで本研究は，親水化処理の 種類がマウス骨芽細胞様細胞（MC３T３-E１）の 動態に与える影響を明らかにすることを目的とし た。 方法：Ti disk にサンドブラストと酸エッチング処 理を施した後，大気中に３週間静置したものを Air 群，直ちに水中保存したものを DW 群，大気圧プ ラズマ照射したものを Plasma 群，UV 照射したも のを UV 群として用いた。DW，Plasma，UV 群は 処理後３日間水中で保存した。Ti disk 上に MC３ T３-E１を１０％FBS 含有 α-MEM を用いて播種し， ３７℃，５％CO２下で培養した。３，６，１２時間後に WST-１にて吸光度を測定し，共焦点レーザー顕微 鏡観察を行い初期接着を評価した。細胞増殖能は １，３，７，１４日後に WST-１法にて評価した。分 化能は５０μg/mL アスコルビン酸および１０mM β‐グ リセロリン酸をさらに添加した培養液で培養し， ７，１４，２１，２８日 後 に ALP 活 性，１４，２１，２８日 後 にオステオカルシンの定量を行った。 結果：初期接着は，全ての培養時間において DW 群の値は他の群より有意に高く，Plasma 群，UV 群は Air 群より有意に高かった。形態観察では全て の群で経時的にアクチンフィラメントの伸展が観察 された。細胞増殖は，１，３日の Air 群の値は他群 より有意に低かった。７日の DW 群の値は Air 群 より有意に高く，１４日は全ての群間に有意差は認め られなかった。ALP 活性では７日の DW 群の値が Air 群より有意に高く，その他の群間に有意差を認 めなかった。１４日の Air 群の値は他群より有意に低 く，Plasma 群は UV 群より有意に高かった。２１， ２８日の群間に有意差を認めなかった。オステオカル シンでは１４日の Air 群の値は他群より有意に低く， DW 群の値は Plasma 群より有意に高かった。２１日 の DW 群の値は他群より有意に高く，２８日では群 間に有意差を認めなかった。 考察：Ti の親水化処理は全ての条件で MC３T３-E １の細胞応答を高めることが明らかとなり，特にサ ンドブラスト・エッチング処理直後水中保存するこ とは初期接着・増殖に，また Plasma 処 理 は ALP 活性に有効に作用することが示唆された。 目的：現在インプラントシステムにおいて臨床で広 く使われている材料はチタンであり，高い臨床成績 が証明されている。しかしながら，チタンに対する アレルギーも幾つか報告されている。そうした中 で，ジルコニアは高い強度と優れた生体親和性を もった材料であり，チタンに替わる材料として注目 されている。本材料上での骨芽細胞様細胞の動態に 関する報告は多くあるが，ヒト間葉系幹細胞の動態 についての報告は殆どない。したがって，本研究は 表面形状の異なったジルコニア上でのヒト間葉系幹 細胞の動態を評価することを目的とした。 方法：細胞はヒト間葉系 幹 細 胞（hMSCs，Lonza 社）を使用した。直径１３mm のイットリア添加正方 晶ジルコニア多結晶体（TZP）と商業用純チタン ２種（CpTi）を試料として用い，それぞれの表面 に鏡面処理（MS），１５０μm のアルミナサンドブラ スト処理（SB１５０），および１５０μm アルミナサンド ブラスト処理と酸処理（SB１５０E）を施した。細胞 増殖活性は細胞播種後１，３，７，１４日目に WST-１ assay にて評価した。また，デキサメタゾン， アスコルビン酸，β グリセロリン酸を添加した骨分 化培地を用いて細胞播種後７日，１４日目に ALP 活 性測定を行った。 結果：表面形状（MS，SB１５０，SB１５０E）の異なる TZP 上での細胞増殖活性は培養１，３，７日目に おいて SB１５０E が有意に高く，CpTi 上での細胞増 殖活性は３，７日目において SB１５０E が有意に高い 値を示した。MS 上における TZP と CpTi の細 胞 増殖活性を比較すると，培養３日目において CpTi が TZP より有意に大きかったが１，７，１４日目に おいて差が認められなかった。表面形状の異なるに TZP 上での ALP 活性は，７日目において SB１５０E が有意に高く，CpTi 上での ALP 活性は７日目に おいて SB１５０E が有意に高い値を示した。MS 上に おける TZP と CpTi の ALP 活性を比較すると，培 養７日目において CpTi が有意に高かった。 考察：今回の結果より，鏡面処理された TZP 上の 細胞増殖活性および ALP 活性は早期の段階におい て CpTi よりやや劣ることが示された。また，表面 形状の異なる TZP あるいは CpTi 上での細胞増殖 活性および ALP 活性では，いずれの材料でも SB １５０E が有意に高く，サンドブラストと酸処理によ るマイクロ−ナノ構造が細胞増殖および骨芽細胞へ の分化に有利に働くことが示唆された。
