本稿は、マウスにおける結紮誘発性インプラント周囲炎の実験モデルに関する報告である。動物の術前および術後の管理、抜歯、インプラント埋入、結紮誘発性インプラント周囲炎など、すべての外科的ステップについて説明します。
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本稿は、マウスにおける結紮誘発性インプラント周囲炎の実験モデルに関する報告である。動物の術前および術後の管理、抜歯、インプラント埋入、結紮誘発性インプラント周囲炎など、すべての外科的ステップについて説明します。
歯科インプラントは高い成功率と生存率を持っています。しかし、インプラント周囲炎(PI)などの合併症は、治療が非常に困難です。PIは、歯科インプラント周辺の組織に炎症があり、支持骨が徐々に失われることを特徴としています。健康と機能の観点から歯科インプラントの寿命を最適化するには、インプラント周囲炎の病態生理学を理解することが重要です。この点で、研究にマウスモデルを使用することは、臨床状況を再現する上で明らかな利点があることが証明されています。この研究は、マウスの結紮誘発性インプラント周囲炎の実験モデルを記述し、観察された骨および組織の変化を考慮して、この疾患を誘発する有効性があるかどうかを判断することを目的としていました。実験的なインプラント周囲炎誘導術は、抜歯、インプラント埋入、結紮誘導PIのステップを含みます。3週齢のC57BL/6J雄マウス18匹のサンプルを、結紮(N=9)と非結紮(N=9)の2つのグループに分けた。臨床的、X線写真的、および組織学的要因の評価が行われました。結紮箕班群は、非結紮紮群よりも有意に高い骨量減少、軟部組織浮腫の増加、および頂端上皮移動を示した。この前臨床モデルは、マウスのインプラント周囲炎をうまく誘発できると結論付けられました。
歯科インプラントは、欠損した歯を補うための望ましい選択肢としてますます普及しています1。米国の成人人口における歯科インプラントの有病率は、2026年までに最大23%増加すると予測されています2。Grand View Researchの市場分析レポート(2022年)によると、歯科インプラントの世界市場規模は2022年に約46億米ドルに達すると予測されています。さらに、2030年まで年間10%前後の安定した成長率を示すと予想されています3。残念ながら、歯科インプラントの使用は、インプラント周囲炎などの合併症につながる可能性があります。インプラント周囲炎は、インプラント周囲粘膜の炎症とそれに続く支持骨の進行性の喪失を特徴とするバイオフィルム誘発性状態として定義されています4。
システマティックレビューでは、インプラント周囲炎の平均有病率は、患者レベルで19.53%(95%信頼区間[CI]、12.87〜26.19%)、インプラントレベルで12.53%(95%CI 11.67〜13.39%)であったことが明らかになった5。インプラント周囲炎は、インプラントの失敗の増加、ひいては多額の治療費の増加により、公衆衛生が拡大していることを表しています6。
インプラント周囲炎の病因を理解することは、その発症と進行を防ぎ、審美性と機能の観点から歯科インプラントの寿命を最大化するための体系的なアプローチを開発するために重要です7,8。この意味で、マウスが遺伝子の95%以上を人間と共有していること9,10、利用可能なオンライン遺伝子データベースの数、および臨床シナリオを再現する能力11を考えると、歯科研究でマウスモデルを使用することは有利であることが証明されています。記載されたすべての利点は、炎症性組織評価および疾患マッピング13のための遺伝子組み換えの利用可能性(例えば、ノックアウトおよび過剰発現)を超えて、異なる疾患における遺伝的メカニズムの解剖12、アクセス可能な調節および管理、およびヒトパネルとして広く入手可能な抗体を可能にする。有利ではあるが、マウスのインプラント周囲炎を扱った論文はほとんどない。これは、ミニインプラントの入手や取り付けの難しさなど、方法論的な課題によるものです。
マウスにインプラント周囲炎を発症するために、結紮誘発性インプラント周囲炎、細菌誘発性インプラント周囲炎14、リポ多糖(LPS)誘発性インプラント周囲炎15、またはLPS+結紮誘発性インプラント周囲炎の組み合わせ16など、多くのプロトコルが記載されている。ここでは、歯周炎17,18,19、そして最近ではインプラント周囲炎20,21を誘発するために最も広く受け入れられている方法であるため、結紮モデルに焦点を当てます。粘膜下位置でインプラントの周囲に配置された結紮糸は、プラークの蓄積を刺激し、その結果、組織の炎症を引き起こします。したがって、このアプローチの開発は、インプラント周囲疾患の前臨床研究のための実行可能な費用便益技術の適応に基づいています。この研究は、マウスの結紮誘発性インプラント周囲炎の実験モデルを説明し、観察された骨および組織の変化を考慮して、この疾患を誘発するのに有効性があるかどうかを判断することを目的としています。
この記事の全体的な目標は、結紮によってマウスのインプラント周囲炎を誘発するために適用されるプロトコルを報告し、インプラント周辺の組織評価と骨量減少を通じてその有効性を観察することです。
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動物を対象とする手順は、カリフォルニア大学ロサンゼルス校の学長動物研究委員会(ARCプロトコル番号2002-125)および動物研究:生体内実験の報告(ARRIVE)22によって承認されています。この方法では、3週齢のC57BL/6J雄マウス18匹を使用し、抜歯、インプラント埋入、インプラント周囲炎誘導を行った。すべての歯科治療は、10×の顕微鏡倍率で実施され、訓練を受け、校正されたオペレーターによって実施されました(図1A)。
1. 抽出前のステップ

図1:手術の適応: (A)顕微鏡倍率。(B)口を開くための吸入麻酔システムと安定化。 この図の拡大版をご覧になるには、ここをクリックしてください。
2.抜歯

図2:初期抜歯シーケンス: (A、 B)第1大臼歯と第2大臼歯のある上顎領域と、挙上と脱臼のための歯科用エクスプローラーの使用。(C)脱臼と歯の抜歯のための先端鉗子とエクスプローラーの使用。(D)止血。(E、 F)抜歯後の歯槽の外観。 この図の拡大版をご覧になるには、ここをクリックしてください。
3. インプラント埋入

図3:インプラント埋入シーケンス: (A)ハンドルに取り付けられた15cブレードを使用した切開。(B)#5デンタルエクスプローラーを使用した全層フラップ。(C)ピンバイスに取り付けた0.3mm超硬マイクロハンドドリルを使用した骨切り術。(D)チタン製歯科インプラント。(E、F)インプラントサポートとインプラントホルダー。(G-I)時計回りのねじ込み動作によるインプラント埋入。 この図の拡大版をご覧になるには、ここをクリックしてください。
4.インプラント周囲炎の誘発

図4:結紮誘発性インプラント周囲炎のシーケンス。 (A-D)インプラントヘッドの周囲に配置されたシルク結紮糸(6.0)。(E-G)結び目を閉じます。(H)合字カット。(I)最終外観。鎮静下で生きた動物から得られた臨床画像。 この図の拡大版をご覧になるには、ここをクリックしてください。
5.犠牲
6. マイクロコンピュータ断層撮影(μCT)
7. 統計解析
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この方法では、3週齢のC57BL/6J雄マウス18匹を使用し、抜歯、インプラント埋入、インプラント周囲炎誘導を行った。80%の検出力、15%の標準偏差(σ)および95%信頼区間(α=0.05)を達成した線形骨量減少を考慮すると、統計的に有意なグループごとに9匹の動物がいました。実験中、マウスにはソフトダイエットを随 時 与えました。9匹のマウスに結紮を投与し(結紮誘発性インプラント周囲炎実験群)、9匹のマウスに結紮を投与しなかった(対照群)。
インプラントオッセオインテグレーションの成功率
4週間の治癒期間を尊重し、臨床的安定性を観察したところ、私たちの研究のインプラントは、配置されたインプラントのいずれも失われなかったため、高い生存率と100%の成功率を示しました。その他の有害事象は認められなかった。
臨床評価
光学顕微鏡を用いて、マウスを犠牲にした直後の目視検査と臨床写真による臨床評価を行いました(
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このプロトコルは、マウスの結紮モデルを利用したインプラント周囲炎誘導の外科的処置に関する記述的なレポートを提示します。マウスを扱うことには、費用対効果が高いこと、多くの背景23、他の側面24,25を考えると、広範な遺伝子アレイが利用できるなどの利点があります。何年にもわたって、いくつかの研究は、インプラント周囲炎を含む医学および歯科分野でマウスを利用することに成功しています26,27,28。
必然的に、体のサイズが限られている、上顎骨/歯の寸法が小さいなどの欠点を考慮する必要があります。現在のプロトコルでは、重要なステップは動物のサイズを指します。これらの動物の入手、取り扱い、維持は簡単ですが、サイズが小さいため、実験手順を実行するこ...
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著者は何も開示していません。
この研究は、NIH/NIDCR DE031431の支援を受けた。UCLAのトランスレーショナルパソロジーコアラボラトリーには、脱灰組織切片の準備を支援していただき、感謝いたします。
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| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| #5歯科探検家 | Hu-Friedy、シカゴ、イリノイ州 | 392-0911 | 歯科脱臼 |
| 15cブレードと外科用メス | ヘンリーシャイン社、メルビル、ニューヨーク | 1126186 | 組織切開 |
| 6-0シルク結紮フィ | ッシャーサイエンティフィック、ハンプトン、ニューハンプシャー | 州NC9201232 | 結紮糸 |
| アモキシシリン50μg/mL | Zoetis, San Diego, CA | TS/DRUGS/57/2003 | Oral suspension |
| Bacon Soft Diet | Bio Serve®, Frenchtown, NJ | 14-726-701-C57BL | |
| /6J male mice | The Jackson Laboratories, Bar Harbor, ME, USA | 000664 | 年齢: 3-week-old |
| CTAn software | V.1.16 Bruker, Billerica, MA-Volumetric | ||
| analysis Dolphin software | Navantis、トロント、カリフォルニア州 | - | 線形骨分析 |
| インプラントキャリア&Tip | D. P. Machining Inc., La Verne, CA | ユニークな製品 | インプラントホルダー |
| インプラントサポート | D. P. Machining Inc., La Verne, CA | Unique product | インプラントキャプチャ |
| イソフルラン | Vet One、ボイジー、ID | NDC13985-528-60 | 吸入麻酔薬 |
| Micro-CTスキャン1172 | SkyScan、Kontich、ベルギー | - | μCTスキャン |
| Nrecon Software | Bruker Corporation、Billerica、MA | 画像 | 再構成 |
| Ø 0.3mm - L 2.5mmマイクロドリル | スフィンクス、ホフマンエステーツ、イリノイ | 州アート50699 | 骨切り術 |
| Ø 0.5mm - L 1.0mm チタンインプラント | DP Machining Inc., La Verne, CA | ユニークな製品 | - |
| 眼科用潤滑剤 | Apexa, Ontario, CA | NDC13985-600-03 | 人工涙液 |
| ピンバイス | General Tools, Secaucus, NJ | 90 | 骨切り術 |
| Rimadyl 50mg/ml | Zoetis, San Diego, CA | 4019449 | 抗炎症 |
| 性滅菌綿先端ダイ | ナレックス、グレンデール、アリゾナ | 州4304-1 | 止血 |
| 先端鉗子 | ファインサイエンスツール、フォスターシティ、カリフォルニア州 | 11071-10 | 抽出 |
| タイイング鉗子 | ファインサイエンスツール、フォスターシティ、カリフォルニア州 | 18025-10 | 結紮術の配置 |
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