Minipig에서 외과적으로 형성한 일벽성 치주 결손부에 이식한 macroporous biphasic calcium phosphate(MBCP)와 fluorohydroxyapatite(Algipore)의 조직학적 평가

Abstract

[한글]골결손부에 적용되는 골이식재는 응고된 혈액의 안정화를 이루고 골형성에 관여하는 세포들이 분화되고 증식할 수 있는 골격을 형성해주며 자가골, 동종골 이종골, 합성골로 분류할 수 있다. 최근 개발된 여러 합성골중에서, hydroxyapatite의 공간유지능력과 tricalcium phosphate의 신생골 형성능력을 혼합한 macroporous biphasic calcium phosphate(MBCP？), 해조류에서 추출한 calcium carbonate를 변형시킨 fluorohydroxyapatite (Algipore？)는 여러 연구에서 성공적인 골형성을 보여주었다. 본 연구는 minipig 하악 소구치 주위에 외과적으로 형성한 일벽성 치주 결손부에 적용한 MBCP？와 Algipore？가 치주 조직 치유, 특히 골형성에 미치는 효과를 조직학적으로 평가해보고자 하였다.본 연구에서는 4마리의 minipig의 하악 제2소구치 원심면과 제4소구치 근심면에 1벽성 치주결손을 외과적으로 형성하여 각 골이식재를 평가해보았다. 각 결손부에 MBCP？를 이식한 군을 제1 실험군으로 설정하였으며, Algipore？를 이식한 군을 제2 실험군으로 하였다. 치은박리수술만 시행하여 봉합한 부위를 대조군으로 설정하였다. 각 군은 수술 후 8주의 치유 기간을 두고 희생하여 조직학적으로 관찰하였으며, 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었다.1.치은박리소파술만 시행한 대조군에서는 매우 제한적인 신생골 형성이 관찰되었다.2.Macroporous biphasic calcium phosphate(MBCP？)가 이식된 치주 결손 모델에서 상대적으로 많은 신생골 형성을 관찰할 수 있었으며, 신생골과 이식재, 결합 조직이 혼재되어 있는 양상이 관찰되었다.3.Macroporous biphasic calcium phosphate(MBCP？) 입자와 신생골 주위의 결합 조직에서 다수의 조골 세포와 파골 세포, 혈관이 관찰되었으며, 이는 신생골 형성이 진행중인 것으로 사료된다.4.Fluorohydroxyapatite(Algipore？) 가 이식된 치주 결손 모델에서 제한적인 신생골 형성과 결합 조직에 둘러싸인 이식재 입자를 관찰할 수 있었다.5.이식된 fluorohydroxyapatite(Algipore？) 입자 주위에서 파골 세포의 배열을 관찰할 수 있었으나 조골 세포는 제한적으로 관찰되었다.이상의 관찰을 통해 macroporous biphasic calcium phosphate 와 fluorohydroxyapatite 모두 이식재 주위에 신생골 형성을 관찰하여 효과적인 골전도성 이식재로서의 가능성을 관찰할 수 있었으며, macroporous biphasic calcium phosphate가 fluorohydroxyapatite 에 비해 조직학적으로 더 우수한 신생골 형성을 보여 치주 재생 치료 영역에서의 임상적 사용 가능성을 보여주었다.

[영문]Periodontal regenerative therapy and tissue engineering on defects destructed by severe periodontitis need maintaining of space, which provides the environment for cell migration, proliferation and differentiation. Application of bone grafts may offer this environment in periodontal defects. This study evaluated bone graft materials, MBCP？ and Algipore？, in surgically created 1-wall periodontal intrabony defects of minipigs by histological analysis. Critical sized(4mmX4mm), one wall periodontal intrabony defects were surgically produced at the proximal aspect of mandibular premolars in either right and left jaw quadrants in four minipigs. The control group was treated with debridement alone, and experimental group was treated with debridement and MBCP？ and Algipore？ application. The healing processes were histologically observed after 8 weeks and the results were as follows. 1. In the control group, limited new bone formation was observed. 2. In MBCP group, more new bone formation was observed compared to other groups. 3. Histologically, dispersed mixture of new bone, biomaterial particles and connective tissue were shown and osteoblasts, osteoclasts and new vessels were present in this area. 4. Defects with Algipore showed limited new bone formation and biomaterial particles capsulated by connective tissue. 5. Histologically, lots of osteoclasts were observed around the biomaterial but relatively small numbers of osteblasts were shown. Within the limitation to this study protocol, MBCP？ application in 1-wall intrabony defect enhanced new bone formation rather than Algipore？ application.