연구 논문

탈착식 부분틀니 착용자의 적색 복합 박테리아 DNA 및 치주 상태의 실시간 PCR 정량

DOI:

10.3791/69774

⸱

2026년 1월 2일

 ,  , 
1Department of Prosthodontics, Dental School, Faculty of Medicine, University of Prishtina, 2Department of Reconstructive Dentistry and Gerodontology, School of Dental Medicine, University of Bern, 3Oral Implantology Research Institute, 4School of Dental Medicine, University of Zagreb

이 논문에서

요약

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실시간 중합효소 연쇄반응(PCR)을 사용하여 분리형 부분틀니(RPD) 착용자의 적색 복합 박테리아 DNA를 정량하였습니다. 이 연구는 이 박테리아가 임플란트염 발생에 미치는 역할을 고려하여 향후 임플란트 보철물 치료 전략에 새로운 접근법을 제시합니다.

초록

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구강 내 탈착식 부분틀니(RPD)의 삽입은 시간이 지남에 따라 구강 미생물군의 변화와 관련이 있습니다. 그러나 이 환자들 중 적색 복합 박테리아(RCB)의 존재를 조사한 문헌은 매우 부족합니다. RCB가 치주염, 임플란트주위염, 다양한 전신질환 발생에 이미 역할을 해온 점을 고려할 때, RPD가 이들 박테리아에 미치는 영향을 조사하는 것이 매우 중요합니다. 본 연구는 RPD 재활 중인 부분 비치부 환자들의 RCB-Porphyromonas gingivalis, Tannerella forsythia, Treponema denticola-in arootment teeth의 치은하 부하를 실시간 중합효소 연쇄반응(RT-PCR)을 이용해 정량화하는 것을 목표로 합니다. 부차적 목적은 교대치와 비교대치의 치주 상태를 평가하고, 미생물 부하와 임상 치주 지수 간의 상관관계를 규명하는 것이었습니다.

RPD가 필요한 참가자 30명이 등록되었습니다. 디옥시리보핵산(DNA)은 삽입 전(T0) 및 3개월 후(T3) 시점에서 얻은 교대치에서 채취된 박테리아 샘플에서 분리하였습니다. RCB 정량은 RT-PCR을 통해 수행되었으며, "Lg(유전체 동등물/샘플)"로 발현되었습니다. 임상 지표인 플라크 지수(PI), 치은지수(GI), 탐침 깊이(PD), 치아 가동성(TM)이 두 시점 모두에서 교대치와 비교대치에 대해 기록되었습니다.

교대기 치아는 T0부터 T3까지 세 가지 목표 종 모두에서 RCB 부하가 통계적으로 유의미하게 증가하는 것을 보였다: P. gingivalis (1.99 ± 2.01 대 3.64 ± 2.21, p = 0.00003), T. forsythia (2.20 ± 2.17 대 3.56 ± 2.33, p = 0.00009), T. denticola (0.82 ± 1.41 대 2.35 ± 2.21, p = 0.0001). 치료 후 교대치와 비교대치의 치주 지표가 높았으나, 통계적 유의성에 이르지는 못했습니다. 병원체 중에서는 T. forsythia 가 치주 지수와 가장 강한 양의 상관관계를 보였습니다.

RPD의 단기 사용은 교대치의 RCB 정착이 유의미하게 증가하는 것과 관련이 있어, 임상적으로 명백한 치주 붕괴에 앞서 조기 미생물 및 염증 변화가 일어날 수 있음을 시사합니다.

서론

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구강에는 역동적인 미생물군이 존재하며, 이 생태학적 균형은 치주 건강 유지에 매우 중요합니다1. 내인성 및 외인성 요인으로 인해 이 미생물 항상성이 파괴되면, 포르피로모나스 gingivalis, Tannerella forsythia, Treponema denticola와 같은 치주 병원체를 포함한 병원성 박테리아의 성장에 유리한 조건이 조성될 수 있습니다. 이들은 통칭하여 적색 복합 박테리아(RCB)라고 불립니다2. 이 병원체들은 치주염과 임플란트주위 염의 발병 기전에서 중요한 역할을 하며, 숙주의 방어를 회피하고 염증을 촉진하며 치주 조직 파괴를 촉진하는 시너지 작용을 이루며, 종종 치아 손실로 이어집니다 3,4. 치아 상실은 개인의 식사와 말하기 능력에 부정적인 영향을 미치며, 자신감과 웰빙을 저하시켜 보철물 보상의 필요성을 증가시킵니다. 특히 노인층에서 다양한 국소 및 일반 질환으로 인해 가장 흔히 사용되는 방법 중 하나는 탈착식 부분틀니(RPD)를 이용한 보철 치료입니다. 하지만 시간이 지남에 따라RPDs 5는 다양한 문제를 일으킬 수 있습니다.

강력한 증거는 RPD 사용이 치태 축적과 치은염 및 치주 조직의 염증 발생, 특히 교대치아 6,7,8,9,10을 유발할 수 있음을 시사합니다. 하지만 이러한 구강 질환의 발생은 환자의 구강 위생에 대한 헌신과 틀니의 관리 및 유지 관리에 따라 달라집니다 11,12,13,14. Bassi 등은 연구에서 치태 조절의 중요성을 강조했습니다. 그들은 6년에서 12년 동안 RPD를 착용한 환자들을 조사했으며, 정기적인 구강 위생을 하는 경우 교대치의 치주 상태가 비교대치와 유사하다는 것을 발견했습니다. 반면, 구강 위생의 추적 관찰과 유지에 중요성을 두지 않은 환자군에서는 치주 질환이 악화되었습니다.

RPD의 기능적 이점에도 불구하고, 구강에 삽입되면 침의 자유로운 흐름이 방해되어 보철물 표면에 세포질 층이 형성되어 박테리아 정착을 유발할 수 있습니다. PRPD 환자들 사이에서 다양한 유형의 유해 박테리아가 확인되었습니다15. 최근 연구에 따르면, Streptococcus mutans16과 같은 충치와 관련된 감염을 일으키는 병원체 수치가 틀니 삽입 후 상당히 증가할 수 있음을 보여주었습니다. 구강 점막 상태를 나타내는 지표 역할 외에도, RPD 사용으로 인한 박테리아 수치 변화는 남은 치아에서 치과 질환 발병으로 이어질 수 있습니다18. 따라서 환자가 RPD를 제대로 유지하지 않으면 의치 밑부분에 혐기성 상태가 생겨 병원성 박테리아가 과도하게 증식할 수 있습니다. 특정 유형의 치주 병원체는 구강인두관문을 통해 일반 혈류로 침투할 수 있으며, 이는 다양한 전신 질환 발병에 상당한 위험 요인을 나타냅니다19,20.

그러나 RPD21, 22, 23, 24 환자에서 교대치의 치은구에서 미생물학적 변화에 대한 연구는 여전히 부족합니다. 이 주제에 관한 몇 안 되는 연구 중에는 BANA-ZymeTM 검사와 배양법 등 치주 병원체 검출을 위한 기존의 방법들이 사용되었습니다. 대부분의 치주 병원체가 겸성 혐기성(facultative aaerobes)이라는 점을 고려할 때, 이러한 방법을 사용하면 배양에 어려움이 있을 수 있습니다. 왜냐하면 이 맥락에서는 산소가 독성이 있는 고환원 환경이 필요하기 때문입니다. 더욱이, 이용 가능한 치과 문헌은 이러한 병원체와 이 관점에서 다양한 치주 지수 간의 관계를 만족스럽게 다루지 못했습니다.

따라서 기존 미생물 배양의 한계를 극복하고 진단 정확도를 높이기 위해 본 연구는 실시간 중합효소 연쇄반응(RT-PCR)을 사용하여 RPD 착용자의 근교 치아 내 적색 복합 박테리아(RCB) 부하를 정량화하였습니다. 동시에 교대치와 비교기치의 치주 상태를 표준화된 임상 지수를 사용하여 평가하였습니다. 연구는 박테리아 부하와 치주 매개변수 간의 상관관계를 추가로 조사하여 보철물 사용과 미생물 분포 불균형 간의 생물학적 상호작용을 더 잘 밝혔습니다.

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프로토콜

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이 연구에는 2021년 9월부터 2022년 3월까지 코소보 대학치의학 임상 센터 치과 보철 클리닉에서 보철 치료를 받은 부분 비비강 환자 30명이 포함되었습니다. 기관 심사 위원회(승인번호 378/19)로부터 윤리적 승인을 받았으며, 모든 절차는 헬싱키 선언의 원칙을 준수하였습니다. 모든 참가자로부터 서면 동의를 확보했습니다.

표본 크기는 이전 연구를 바탕으로 결정되었으며, 11명에서 30명만으로도 RPD 착용자들 사이에서 미생물 및 치주 지표에서 유의미한 결과를 얻을 수 있음이 나타났습니다21,23. 알파 레벨이 0.05인 양측 쌍 t-검정을 가정하면, 검정력 분석은 28명의 표본 크기가 이 정도의 통계적으로 유의미한 차이를 감지하는 데 80% 검정력을 제공한다고 나타났습니다. 잠재적 탈락자를 고려하기 위해 30명의 참가자를 등록시켰습니다. 더불어, 3개월의 추적 관찰 기간만으로도 이들 환자에서 세균 양이 증가하는 것을 관찰하기에 충분했다.

자격이 있는 환자는 보철 장치를 처음 사용한 환자로, 인접 치아와 길항성 자연치아를 모두 보였습니다. 제외 기준에는 탐침 깊이>4mm), 면역 저하 상태(예: 화학요법), 최근 90일 이내 항생제 사용, 과도한 흡연(하루 >25개비), RPD 절차 이해 장애 등이 포함되었습니다.

모든 참가자는 코발트-크롬 금속 프레임과 아크릴 수지(폴리메틸 메타크릴레이트)로 제작된 클라스프 고정 RPD를 받았습니다. 각 RPD의 설계는 부정 분류, 잔류 능선의 품질, 생체역학적 고려사항을 바탕으로 맞춤화되었습니다.

샘플 채취 절차

샘플 채취는 탈착식 부분틀니(RPD)의 기지치에만 T0과 T3 시점 사이에 수행되었습니다. 참가자들은 먼저 남은 음식물 찌꺼기를 제거하기 위해 물로 꼼꼼히 가글하도록 요청받았습니다. 샘플 채취 전에 면으로 말아 건조한 작업 환경을 유지하기 위해 선정된 교대 치아를 분리했습니다. 두 개의 멸균 종이 포인트(번호 35; 04 테이퍼드)가 치아의 근간과 원위 측면의 치은골 주류에 삽입되어 1분간 그대로 두었습니다. 종이 끝은 1.5mL 정상 식염수 용액이 담긴 멸균 미세관에 옮겨져 지정된 미생물학 실험실로 운반되었습니다. 샘플은 DNA 분리 과정 전까지 -20°C에서 보관되었습니다.

박테리아 DNA 준비 및 증폭:

RT-PCR26을 사용하여 T. denticola, T. forsythia, P. gingivalis를 식별하는 데 Parodontoscreen 검사(Table of Materials)를 사용하였습니다. 검사 내용은 다음과 같습니다: DNA 준비; 특정 시약을 이용한 실시간 PCR 증폭(범용 박테리아 증폭용 혼합물, 기회주의적 박테리아 증폭용 혼합물, 인간 유전체 DNA 증폭용 혼합물); 증폭 결과의 기록 및 해석을 담당합니다.

DNA 추출은 제조사의 지침을 따라 DNA 추출 키트(재료표)를 사용하여 최적의 DNA 품질을 보장했습니다. 이 검사는 파라핀 밀봉된 PCR 혼합물을 이용한 실시간 PCR 정성 분석을 사용합니다. 이 혼합물에는 PCR 검사의 타당성을 검증하는 내부 대조와 추출 품질을 평가하고 정확한 증폭을 위한 충분한 DNA 확인을 위한 샘플 섭취 통제(SIC)가 포함됩니다.

PCR 증폭은 타크-폴리머라제 용액, 파라핀층 아래 마스터 믹스, DNA 샘플, 광유 등 특수 스트립과 캡을 사용하여 수행되었습니다. PCR 프로그램은 다음과 같습니다: (i) 80 °C에서 초기 변성(30초), (ii) 94 °C에서 1분 30초의 변성, (iii) 94 °C에서 30초씩 5회 (변성), 64 °C에서 15초(프라이머 결합 및 신장, 형광 검출), (iv) 94 °C에서 10초씩 45회 (변성) 64°C에서 15초 (프라이머 결합 및 신장, 형광 검출), (v) 94°C에서 5초(최종 변성).

형광 검출은 Fam 및 Hex 검출 채널에서 수행되었으며, 5번 튜브에는 마커가 있었고(이 튜브에서는 Fam 및 Rox 채널에서 형광이 검출됨) 예외였습니다. 증폭 과정은 실시간 열 사이클러(재료표)를 사용하여 수행되었습니다. 기기용 소프트웨어 RealTime(버전 7.9)은 PCR 증폭 데이터의 자동 등록, 해석 및 정량 분석에 사용되어 정확한 병원체 부하 추정이 가능했습니다.

미생물 부하는 "Lg(유전체 등가물/샘플)"로 표현되었습니다. 결과는 각 환자별로 세 가지 범위로 제시되었으며, 박테리아 부하 수준은 다음과 같습니다: P. gingivalis (정상 <5.0; 중등도 ≥5.0; 중증 >6.0); T. forsythia (정상 <5.0; 중등도 ≥5.0; 중증 >5.5); 그리고 T. denticola (정상 <3.5; 중등도 ≥3.5; 중증 >5.0).

임상 검사

임상 검사에서는 T0 및 T3의 교대치와 비교대치의 치주 상태를 상세히 검사하였습니다. 플라크 지수(PI)는 Silness-Loe 기준(0-3)27에 따라 치과 탐침을 사용해 평가하였다. 치은염 상태는 치아 표면의 6개 지점에서 치은염 지수(GI)를 사용하여 다음 기준에 따라 평가되었습니다: 0, 염증 없음; 1, 경미한 염증; 2, 탐침 시 치은염 출혈이 동반되는 염증; 3, 심한 염증과 자발성 치은골 출혈 가능성28.

탐침 깊이(PD)는 치은염 경계에서 임상 포켓깊이 29 끝까지 윌리엄스 프로브를 사용해 측정하였다. 치아 이동성(TM)은 밀러의 기준30에 따라 수평 및 수직 방향의 양손 촉지로 결정되었습니다.

모든 참가자는 임상 검사 전에 충분한 비수술적 치주 치료를 받았으며, 초음파 스케일링을 이용한 치태 및 치석 제거를 포함하였습니다. 참가자들은 또한 양치질, 틀니 청소 등 구강 위생 절차에 대해 교육받았으며, 밤에 틀니를 제거하는 방법에 대한 조언도 받았습니다.

통계 분석

데이터는 Microsoft Excel과 IBM SPSS Statistics for Windows를 사용하여 분석되었습니다. 연령, 미생물 부하, 치주 지수(PI, GI, PD, TM을 포함)에 대해 기술적 통계(평균, 표준편차, 범위)를 계산하였다. 삽입 전(T0)부터 삽입 후 3개월(T3) 사이의 임상 및 미생물학적 매개변수 변화는 Wilcoxon 부호 순위 검정을 사용하여 쌍립된 비모수 데이터에 대해 평가하였다. 피셔 정확 검정(몬테카를로 시뮬레이션, 양측)은 미생물 부하 분류와 관련된 범주별 데이터를 평가하는 데 사용되었습니다. 스피어먼의 랭크 상관계수 (ρ)를 사용해 미생물 부하와 치주 매개변수 간의 연관성을 평가하였다. 모든 분석에서 p값 0.05< 통계적으로 유의한 것으로 간주되었습니다.

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결과

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참가자 인구 통계

표 1은 인구통계학적 매개변수의 분포를 제시합니다. 30명의 참가자 중 남성 16명(53.3%), 여성 14명(46.7%)이었습니다. 참가자의 평균 연령은 64.6세였으며, 범위는 48세에서 76세 사이였습니다. 사회 인구통계에 관한 추가 세부 사항은 표 1에 제공되어 있습니다.

임상 검사

표 2는 치주 지수에서 얻은 결과를 보여줍니다. 교대치에서는 TM을 제외한 거의 모든 지수가 RPD 삽입 후 3개월 후 유의하게 높았습니다. 반면, 비교대치에서는 PI와 GI 값이 유의하게 높았으나, TM과 PD에서는 유의미한 차이가 관찰되지 않았습니다.

교대치기와...

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토론

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면역 반응성 저하와 클라스프 고정 RPD와 같은 보철기구가 부과하는 기계적 한계로 인해 나이가 들수록 최적의 구강 위생을 유지하는 것이 점점 더 어려워집니다. 이러한 조건은 특히 교대치아 주변에 병원성 바이오필름이 축적되는 데 유리하며, 이 치아는 중요한 하중 지지 구조 역할을 하지만 치주 악화에도 취약합니다. 이 연구는 적색 복합 박테리아(RCB) 부하를 정량화하고, RPD 삽입 후 3개월 동안 노인의 치주 변화를 평가함으로써 이러한 문제를 해결하고자 했습니다. 이전 연구들은 PI, GI, PD와 같은 지표를 사용하여 RPD가 치주 건강에 미치는 임상적 영향을 평가했으나, 특히 RT-PCR의 민감도와 특이성을 병행하여 미생물 프로필을 연구한 연구는 드물었습니다. 이 이중 접근법은 환자가 장기적으로 교근 주위 염증과 보철물 관련 합병증에 취약할 수 있는 비임상 미생물 이동을 규명합니다. 그러나 미생물 증가는 임상 질환 이전에 나타나는 아임상 변화이기 때문에 향후 악화의...

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공개 사항

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저자들은 이해 상충을 선언할 필요가 없습니다.

재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
안전 잠금장치가 있는 1.5 mL 마이크로 원심분리기 튜브바이오텍MT1.5/100
치과용 핀셋배더17/4021-1
DTprime 실시간 열 사이클러DNA 기술실시간 열 사이클러
IBM SPSS IBM 코퍼레이션버전 21.0 
Microsoft Excel 마이크로소프트 오피스 2010
종이 포인트 (35번; 04번 테이퍼드)디아덴트MP210-602
ParodontoScreen 실시간 PCR 검출 키트DNA 기술R1-P808-S3/5EU
치주 탐침메데시548/9 PT
프렙-GS 플러스DNA 기술P-003/2EUDNA 추출 키트  
실시간 소프트웨어DNA 기술버전 7.9
염화나트륨 0.9%바이오서

참고문헌

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