博 士 （ 歯 学 ） 逸 見 優
学位論文題名
Effect of calcium carbonate on bone fOrmationon 4 ―META/MMA ーTBBresin
（炭酸カルシウムが4 ― META/MMA ―TBB レジン上への骨形成に与える影響）
学位論文内容の要旨
【緒言】
4̲ME'I、A爪心4A＿TBBレジンは歯質に対する優れた接着性を有し，生体親和性もきわめて高いことから，歯根端切除 術や再 植術時 のroot―endsealing，垂直歯根破折の接着治療，髄床底穿孔部の封鎖などに応用され，良好な成績が報 告されている．しかし，その治癒形態は硬化したレジン上を軟組織が被覆するものであり，セメント質の形成は認められ ていな い．一方，ラット頭蓋骨に4−MElA′MMA‐TBBレジンを接着させた研究では，長期的には硬化したレジン表面に も周囲から新生骨が増生し，直接硬組織が接していたことから、セメント質が形成できる可能性が示唆されている，そ こで，硬化した4￣ME1、A爪心壇A−TBBレジン表面にセメント質や骨などの硬組織を形成させ，強く結合をさせるために，
炭 酸 カ ル シ ウ ム を 添 加 す る こ と が 有 効 で は な い か と 考 え た ． 本 研 究で は ， 炭 酸カ ル シ ウ ムの 濃 度 を 変え て 4−MElA／MMA‐TBBレジ ンに添 加し， 大腿骨 骨髄腔内 に移植 して骨 増生へ の影響 や新生 骨との 結合状 態などを評価 した，
【材料・方法】
移植試料の作製：4‑META／MMA―TBBレジン（スーパーボンドC＆B＠クリア，サンメディカル社）のポリマーに粒子サイズ 5〜10岬の炭酸カルシウム（和光純薬）を0，30，60％の重量比で混和し，O％群，30％群，60％群とした．炭酸カルシウムを 混和したポリマー粉末を3/4カップ，モノマー4滴，キャタリスト1滴の割合で混和し，内径1mmのポリプロピレンチュー ブに填入，24時間硬化させた後に取り出し，長さ5mmに破断して円柱形試料とした．
移 植試 料 のSEM観察 ： 各 炭 酸カ ル シ ウ ム濃 度 の 円柱形 試料を ，乾燥 ，白金パ ラジウ ム蒸着 後，走 査型電 子顕微 鏡
（SEM：S一4000，日立ハイテクフイールディング）で試料破断面を観察した．
移植方法：10週齢Wistar系雄性ラット13匹を使用し，ジエチルエーテルおよびペントバルビタールナトリウム（ソムノペ ンチル 注射液 °，共 立製薬 ）を用 いて全 身麻酔 を施し た後，左 右の大腿骨中央部を露出して，直径1mmで皮質骨穿孔 を 2か 所 行 な っ た ． 試 料 破 断 面 が 骨 髄 腔 内 に 位 置 す る よ う に 移 植 し ， 切 開 部 を 縫 合 し た ． 光学顕 微鏡観 察およ び組織 学的計 測：観 察期間 は2週，8週とし ，10％中 性緩衝 ホルマ リン溶液にて浸漬固定を行つ た．アセトンに浸漬してスーパーボンドC＆B＠を溶解し，5％ギ酸で脱灰，通法に従いパラフイン包埋して薄切標本を作 製した．計測は試料破断面を評価部位として，試料破断面の長さL（いm），新生骨基質の長さBL（岬），破断面と新生 骨基質 問の面 積ST（um2），破 断面と 新生骨基質が直接接している長さC（um）を計測し，骨基質形成率（BL几x100）
（％），破断面と新生骨基質問の平均距離（ST凪L）（岬），試料と新生骨基質の接触率（C凡x100）（％）を求めた，計測 ―584−
結 果 は 二 元 配 置 分 散 分 析 お よ びScheffeの 多 重 比 較 検 討 を 行 っ た ，
走 査 型 電 子 顕 微 鏡 観 察 ：60％ 群 の 一 部 は ，8週 後 に10％ 中 性 緩 衝 ホ ル マ リ ン 溶液 で 浸 漬 固 定 後， 試 料 中 央 部で 割 断 ， 脱 水 ， 乾 燥 ， 白 金 パ ラ ジ ウ ム 蒸 着 後 ， SEMで 試 料 破 断 面 と 新 生 骨 と の 界 面 を 観 察 し た ，
【 結果】
試 料 破 断 面 のSEM観 察 結 果 ： 試 料 破 断 面 は3群 と も 粗 造 で ， 炭 酸 カ ル シ ウ ム を 添 加 し た 試 料 で は 立 方 体 の 炭 酸 カ ル シ ウ ム 粒 子 が 露 出 し て お り ，60％ 群 は30％ 群 と 比 較 し て ， 破 断 面 に 露 出 し て い る 炭 酸 カ ル シ ウ ム が 多 か っ た ， 術 後2週 光 学 顕 微 鏡 観 察 結 果 ：0％ 群 で は 移 植 試 料 は 軟 組 織 に 被 包 さ れ ， 軟 組 織 の 外 側に 新 生 骨 の 形 成が み ら れ た ・ 新 生 骨 は 薄 く 梁 状 で ， 骨 の 周 囲 に は 類 円 形 の 細 胞 が 認 め ら れ た ． 30％ 群 で は0％ 群 と 同 様 に 移 植試 料 は 軟 組 織で 被 包 さ れ ， その 外 側 に 新 生 骨が み ら れ た ．新 生 骨 の 構 造は0％ 群 と 同様 に ， 薄 く 幼弱 な 梁 状 構 造 をし て い た ． 60％ 群で は 移 植 試 料 に 近 接 し た 部 位 に 新 生 骨 が 形 成 さ れ て お り ， 緻 密 な 構 造 で あ っ た ， 破 断 面 と 新 生骨 基 質 問 に は数 層 の 扁 平 な 細胞が 介在し てい た．
術 後8週 光 学 顕 微 鏡 観 察 結 果 ： す べ て の 群 に お い て 炎 症 性 細 胞 の 浸 潤 は 認 め ら れ な か っ た.0％ 群 は ， 術 後2週 と 比 べ る と 新 生 骨 が 緻 密 化 し て 破 断 面 と 近 接 し て い た が ， 破 断 面 と 新 生 骨 基 質 の 間 に は 数 層 の扁 平 な 細 胞 が介 在 し て い た ． 30％ 群 も 術 後2週 と 比 べ る と 新 生 骨 は緻 密 化 し て 破断 面 と 近 接 し てい た ． 破 断 面と 新 生 骨 基 質の 問 に は 数 層の 細 胞 が 介 在 し て い た が ， 破断 面 と 骨 基 質が 直 接 接 し てい る 部 分 も わ ずか に 認 め ら れた ． 60％ 群 で は ， 破 断面 と 新 生 骨 基 質 が 直 接 接 し て い る 部 分 が 多 く 観 察 さ れ ， 接 し て い な ぃ 部 分 で も わ ず か に 細 胞 が 散 在 し て い る の み で あ っ た ． 組 織 学 的 計 測 結 果 ：2週後 の 骨 基 質 形成 率 は0％ 群が69.7土24.1％ （n〓8），30％ 群 が72.1土31.6％（ 舮7） ，60％ 群 が 78.9土20.4％（nニ7） ，8週後は それぞ れ86.7土7.6％（舮8），75.0土14.6％（舮7），92.7土5.2％（nニ7）であった．いずれの 観 察期間 も3群間に 有意差 は認 められ ず，各 群の2週後 と8週後の 間にも 有意差 はな かった ．
2週 後 の 破 断 面 と 新 生 骨 基 質 問 の 平 均 距 離 は ，0％ 群 が40.5土27.Oym，30％ 群 が19.2土5.OLun，60％ 群 が10.2土 6.lymで ，60％群 は0％ 群 に比 較 し て 有 意に 小 さ か っ た．8週 後 は それ ぞ れ10.8土8.5ym，5.2土2.3 Wn，313土0.9punで ， 3群 間 に 有 意 差 は な か っ た.2週 後 と 8週 後 を 比 較 す る と ，0％ 群 と30％ 群 で は 有 意 に 減 少 し て い た ． 2週 後 の 試 料 と 新 生 骨 基 質 の 接 触 率 は0％ 群 ，30％ 群 で は0％ ，60％ 群 で は0.6土1.5％ で あ っ た ，8週 後 は0％ 群 が 0％ ，30％ 群 が6.6土6.5％，60％ 群カ ミ18.3土8.9％で ，60％ 群は0％ 群 に 対し て 有 意 に 高か っ た.2週後 と8週 後を比 較す る と60％群 は有 意に増 加して いた，
試 料 と 骨 基 質 の 接 合 部 位 のSEM観 察 結 果 ：8週60％ 群 の 試 料 と 新 生 骨 基 質 の 接 合 部 位 で は ， レ ジ ン 表 面 は 凹 凸 状 を 呈 し て お り ， そ の 表 面 に 新 生 骨 が 増 生 し て い た ． レ ジ ン と 新 生 骨 の 間 に は 間 隙 を 認 め な か っ た ．
【 考 察 】
炭 酸 カ ル シ ウ ム を 添 加 し た 移 植 試 料 で は ， 周囲 組 織 に カ ル シウ ム イ オ ン が溶 出 し ， と くに 炭 酸 カ ル シウ ム の 混 和 濃 度 が 高 く な ると 溶 出 量 も 多く な り ， 試 料 近傍 に 高 濃 度 で存 在 す る こ とに よ っ て ， 新生 骨 の 形 成 が 促進 さ れ 、 早期 から骨 が 試 料 に 近 接 ， 直 接 試料 に 接 す る 範囲 も 増 加 し た と考 え ら れ た ．ま た ，SEM観 察 で ， 露 出し た 炭 酸 カ ルシ ウ ム 表 面 だけ で な く ， レ ジン 表 面 に も 間隙 な く 新 生 骨 が形 成 さ れ て いる 部 分 が み られ ， レ ジ ン の陥 凹 部 に も 骨 基質 が 増 生 して 間隙な く レ ジ ン と 嵌 合 し て い た こ と か ら ， レ ジ ン と 新 生 骨 の 強 固 な 結 合 が 得 ら れ る 可 能 性 が あ る と 考 え ら れ た ．
【 結 論 】
4‑METAf MMA‑TBBレ ジ ン に 炭 酸 カ ル シ ウ ム を 添 加 す る と ， レ ジ ン と 骨 の 直 接 接 触 を 高 め ， 硬 組 織 と の 結 合を 促 進 さ せ る 可 能 性 が 示 唆 さ れ た ．
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学 位論文審査の要旨
学位論文題名
Effect of calcium carbonate on bone formation on 4 ―META/IVIIVIA ―TBB resin
（炭酸カルシウムが4 ― META/MMA ーTBB レジン上への骨形成に与える影響）
4̲ME'I、A／MMA‐TBBレジ ンは歯 質に対する優れた接着性を有し，生体親和性もきわめて高いことが知られ，歯根端 切除術 や再植 術時のroot一endsealing， 垂直歯 根破折 の接着 治療，髄床底穿孔部の封鎖に応用されてきたが，その治 癒形態はレジンが軟組織で被覆されており，硬化したレジン上にセメント質の形成は認められていなぃ．一方，ラット頭 蓋骨に4‐MErrA／MMA‐TBBレジ ンを接 着させ た研究 では，硬 化した レジン 表面へ の硬組 織形成 の可能 性が示 されて いる．そこで，4‐MElA瓜皿dA＿TBBレジン表面にセメント質を形成させ強い結合をさせるために，硬組織形成を促進し、
直接硬 組織と 結合する 材料を 添加す ることが有効ではなぃかと考えた．本研究では炭酸カルシウムの濃度を変えて4‐ ME1、A／MMA― TBBレ ジ ン に 添 加 し ， 骨 増 生 へ の 影 響 や 新 生 骨 と の 結 合 状 態 な ど を 評 価 し た ． 4‐MElA／MMA‐TBBレジ ンに炭 酸カル シウム を0，30，60％の重量比で混和させ，移植試料を作製し，10週齢Wistar 系雄性 ラット の大腿骨 骨髄腔 に試料 破断面 が骨髄 腔内に 位置す るように移植した．炭酸カルシウムを混和した濃度に より，0％群（n216），30％群（nニ14），60％群（舮16）とした．観察期間は2週と8週として薄切標本を作製し，HE染色を 行い、 組織学 的観察お よび， 骨基質 形成率 ，破断 面と新 生骨基 質問の 平均距離 ，試料 と新生 骨基質 の接触 率にっい て組織学的計測およぴ統計学的処理を行った．
術後2週 では，0％群は 移植試 料は厚 い軟組 織に被包 され， その外 側に新 生骨が 形成が された ．新生 骨は薄く 梁状 であった．30％群でも移植試料は厚い軟組織で被包され，その外側に新生骨カミ形成された，新生骨の構造も，0％群と 同様に 幼弱な 梁状構造 をして いた． 破断面 と新生 骨基質 問の軟 組織は0％群と 比べると やや薄かった，60％群では移 植試料 に近接 した部位 で新生 骨が形 成され ており ，緻密 な構造 が観察 された． 術後8週 では，0％群は，術後2週と比 べると ，新生 骨は緻密 化し， 破断面 と近接 した部 位で観 察され た．破断面と新生骨基質問には数層の細胞が介在して いた，30％群も 術後2週 と比べ ると， 新生骨は緻密化しており，破断面と近接した部位で観察された．破断面と骨基質 が直接 接して いる部分 もわず かに認 められ た．60％ 群では ，破断面と新生骨基質が直接接している部分が多く観察さ た．
骨基質形成率は2週後0％群は69．7土24．1％，30％群は72．1土31．6％，60％群は78．9土20．4％であった．8週後は それぞれ86．7土7．6％，75．0土14．6％，92．7土5，2％であった．どちらの観察期間も，3群間に有意差は認めず，2週後と 8週後の 同じ群 を比較 しても有 意差は 認めな かった ．破断 面と新 生骨基 質問の 平均距離 は，2週 後，0％ 群は40．5土
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光
文
生
雅
卓
憲
浪
門
塚
川
土
網
授
授
授
教
教
教
査
査
査
主
副
副
27.Oym，30％ 群 は19.2土5.Oym，60％群は10.2土6.1Lunで あった，60％群はO％群に比 較して有意に小さい値であっ た．8週 後は それ ぞれ10.8土8.5 ym，5.2土2.3 pm，313土0.9bunであった.3群問に有意 差は認めなかった.2週後と8 週後を比較すると，0％群 ，30％群では有意に減少し ていた．試料と新生骨基質の 接触率は，2週後では，すべての群 で直接接している部分は 見られなかったが，8週後では，30％群では6.6土6.5％，60％群では18.3土8.9％で，60％群は 0％群 に 対し て有 意に 高 かっ た．2週 後と8週 後を 比較 する と60％ 群で は有 意に 増 加し てい た．8週60％群をSEMで 観察すると，新生骨が， 間隙なくレジンと嵌合してい る部分が観察された．
4‑ME1、A爪皿4A‐TBBレ ジンに炭酸カルシウムを添 加すると，レジンと骨の直接接触を高め，硬組織との結合を促進 させる可能性が示唆され た．
引 き 続 き 審 査 担 当 者 と 申 請 者 の 間 で ， 論 文 内 容 及 び 関 連 事 項 に っ い て 質 疑 応 答 が な さ れ た 。 主 な 質 問 内 容 は 以 下 の と お り で あ る ．
（1） 炭 酸 カ ル シ ウ ム を 選 択 し た 理 由
(2)皮 質 骨 表 面 に 4― META/MMA‑TBBレ ジ ン は 長 期 に わ た っ て 接 着 す る の か (3)新 生 骨 が 移 植 試 料 に 経 時 的 に 近 接 す る 現 象 に っ い て ど う 考 え る か
(4)移 植 後 初 期 の 観 察 を す る 必 要 性 に つ い て
(5)移 植 試 料 と 新 生 骨 間 に 介 在 す る 細 胞 に っ い て ど う 考 え る か (6)連 続 切 片 に し て 観 察 し た 場 合 に 考 え ら れ る 組 織 所 見 に っ い て (7)今 後 の 研 究 の 展 開 と 将 来 の 展 望
こ れら の質 問に 対 して ，申 請者 は いず れに も適 切か つ 明快 な説 明に よっ て回答 し，本研究の内容を中心とし た専 門 分野 はも とよ り 関連 分野 につ い ても 十分 な理 解と 学 識を 有し てい るこ と が確 認さ れた ． 本研 究は4‑META/MMA‑
TBBレジンに 炭酸カルシウムを添加する と，レジンと骨の直接接触を 高め，硬組織との結合を促進させる可能性を示唆 し，レジン のさらなる臨床応用への可能 性を示したことが高く評価 された．本研究の内容は，歯科医学の発展に十分 貢 献す るも ので あ り， 審査 担当者全員は，学位申請者 が博士（歯学）の学位を授 与するのに値するものと認め た．
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