The effects of bio-resorbable barrier membrane containing safflower seed extracts on the periodontal healing of one-wall intrabony defects in beagle dogs

Abstract

[한글]

연구배경: 최근에는 동양의 의학에서 사용되어 온 재료들의 재생 능력에 대해 많은 연구가 이루어지고 있다. 몇몇 실험에서는 이런 재료들이 골 재생에 영향을 미친다는 많은 증거들을 보였다. 이런 재료들 중 홍화씨는 전통 한의학에서 울혈이나 골절, 골다공증 등의 치료에 사용되어져왔으며 혈액 순환을 촉진시켜서 항염작용을 나타내는 것으로 알려져 있다.

이 연구의 목적은 홍화씨 추출물을 함유한 생체 분해성 차단막(PLGA 부직포)을 beagle dog에서 외과적으로 형성한 1면 골내낭에 적용시켜서 치주조직의 재생에 미치는 영향을 평가하는 것이다.

재료 및 방법: Beagle dog에서 하악 양측의 제2 소구치의 근원심면과 제4 소구치의 원심면에 4×4mm 크기의 1면 골내낭을 외과적으로 형성하고, 임의로 위치를 선택하여 대조군에는 치은 박리 소파술만 시행하고, 실험1군에는 PLGA 부직포를 이용하여 조직 유도 재생술을 시행하고 (PLGA군), 실험2군은 홍화 추출물을 함유한 부직포를 이용하여 조직 유도 재생술을 시행한 후 (SSE/PLGA군) 봉합하였다.

실험동물은 술 후 8주에 희생시키고, 조직학적 검사를 시행하였다.

결과: 새로운 백악질의 형성은 대조군에서는 2.49±0.41 mm, PLGA군에서는 3.22±0.35 mm 그리고 SSE/PLGA군에서는 3.67±0.82 mm로 각각 측정되어, PLGA군과 SSE

PLGA군은 대조군과 통계적 유의차를 보였다 (p<0.05). 이 백악질 중 신생골 하방의 백악질 형성의 양은 대조군, PLGA군 그리고 SSE/PLGA군에서 각각 1.75±0.06 mm, 2.40±0.33 mm, 2.70±0.81 mm로 측정되었고, PLGA군과 SSE/PLGA군은 대조군과 통계적 유의차를 보였다 (p<0.05). 골 상방의 백악질 형성은 대조군, PLGA군 그리고 SSE/PLGA군에서 각각 0.73±0.48 mm, 0.82±0.21 mm, 0.97±0.09 mm로 측정되었고, 세 군간에 통계적 유의차는 보이지 않았다. 치조골 형성의 양은 대조군에서는 1.74±0.25 mm, PLGA군에서는 2.36±0.30 mm 그리고 SSE/PLGA 군에서는 2.64±0.74 mm로 각각 측정되어, PLGA군과 SSE/PLGA군은 대조군과 통계적 유의차를 보였다 (p<0.05).

결론: 홍화 추출물을 함유한 PLGA 부직포를 외과적으로 형성한 치조골 결손부에 적용시킨 경우 새로운 백악질 형성 및 치조골 재생이 촉진되었고, 또한 홍화 추출물을 함유하지 않은 PLGA 부직포를 이용한 경우에도 치주 조직 재생 유도 능력을 보여, PLGA 부직포를 이용한 치료가 소실된 치주 조직의 재생에 유용함을 보였다.

[영문]

Background: Recently many efforts are concentrated on the regeneration potential of materials used in oriental medicine. In some experiments, there have been many evidences that these materials effect on bone regeneration. Among these, Safflower seeds have been used for the treatment of blood stasis, bone fracture and osteoporosis in traditional Korean medicine. They are known to have anti-inflammatory effects by improving blood circulation. The objective of this study is to evaluate the periodontal tissue regenerative effects of the bio-resorbable barrier membrane (poly lactide glycolic acid electro-spun nonwoven membrane) containing Safflower seed extracts applied to surgically created one-wall intrabony defects in beagle dogs.

Materials & Methods: One-wall intrabony defects were surgically created at the bilateral mandibular second (mesial & distal sides) and fourth (mesial side) premolars, randomly assigned, the surgical control group received a flap operation only, while the experimental groups received guided tissue regenerative procedure with bio-resorbable membrane (PLGA) and received guided tissue regenerative procedure with bio-resorbable membrane containing Safflower seed extracts (SSE/PLGA). The subjects were sacrificed 8 weeks after the operation, and comparative histological examination was done.

Results: New cementum formation was 2.49±0.41 mm in the surgical control group, 3.22±0.35 mm in the PLGA group, and 3.67±0.82 mm in the SSE/PLGA group. The PLGA group and the SSE/PLGA group were significantly different from the surgical control group (p<0.05). The amount of infrabony cementum was 1.75±0.06 mm, 2.40±0.33 mm and 2.70±0.81 mm for the surgical control group, the PLGA group, and the SSE/PLGA group, respectively; the PLGA group and the SSE/PLGA group were significantly different from the surgical control group (p<0.05). The value of the suprabony cementum was 0.73±0.48 mm, 0.82±0.21 mm and 0.97±0.09 mm for the surgical control group, the PLGA group, and the SSE/PLGA group, respectively; significant differences were not observed among the different treatments. The amount of new alveolar bone formation was 1.74±0.25 mm, 2.36±0.30 mm and 2.64±0.74 mm for the surgical control group, the PLGA group, and the SSE/PLGA group, respectively. A significant difference was exhibited between the surgical control group and other groups (p<0.05). Root resorption was often observed, but ankylosis was not present.

Conclusion: Surgical application of poly lactide glycolic acid nonwoven membrane with or without Safflower seed extract promoted the regeneration of alveolar bone and cementum in intrabony periodontal defects.