口腔細胞培養におけるキトサンおよび止血ゼラチンの細胞毒性および抗炎症効果

キトサンは、細菌性/細菌性効果、生体適合性、生分解性の生体高分子です。組織工学では、生物活性材料を放出するか、通常は再生医療と歯科で細胞の成長に影響を与えることにより、部分的または完全に組織を置き換えるために使用されてきました。この研究の目的は、キトサン単独または止血ゼラチン（Spongostand®）のヒトパルプ細胞（HPC）、ヒト歯肉性線維芽細胞（HGF）、およびマウスの前発植芽球の培養（MC3T3-）の細胞毒性および抗炎症効果を評価することでした。E1、ATCC）。HPCとHGFは患者から分離されました。細胞をDMEMで培養しました。キトサンを異なる濃度（0-0.5％）で接種し、キトサン（0.19％）を含浸させた止血ゼラチンを細胞の存在下に直接置き、24時間インキュベートしました。細胞生存率はMTT法によって決定され、平均細胞毒性濃度（CC50）は用量反応曲線から計算されました。抗炎症効果は、HGFおよびタンパク質検出中のインターロイキン1ベタ（IL-1β）で誘導されたin vitro歯肉炎モデルから計算されました。データは、Shapiro-Wilk、Kruskal-Wallis、Mann-Whitneyテストの対象となりました。実験は、3つの独立したアッセイの3回で実施されました。キトサンと接触したHPC、HGF、およびMC3T3-E1の細胞生存率は大幅​​に減少しました（P <0.05）。HPCは最も敏感（CC50 = 0.18％）であり、その後HGF（CC50 = 0.18％）およびMC3T3-E1（CC50 = 0.19％）が続きました。キトサンに妊娠したゼラチンの細胞毒性は、それぞれHGFおよびHPCの細胞生存率が11％と5％減少しました。炎症誘発性効果は、歯肉炎モデルで大幅に減少しました。結論として、キトサンは、ヒト歯肉線維芽細胞に抗炎症効果を伴う、用量依存的に0.19％の単独または止血ゼラチンの単独または止血ゼラチンを誘導します。生体材料としてキトサンを使用することは、再生歯科で使用するための優れた選択となる可能性があります。

Chitosan is a biopolymer with bactericidal/bacteriostatic effect, biocompatible and biodegradable. It has been used in tissue engineering to replace tissues partially or completely by releasing bioactive materials or influencing cell growth, usually in regenerative medicine and dentistry. The aim of this study was to evaluate the cytotoxic and anti-inflammatory effect of chitosan alone or with hemostatic gelatin (Spongostand®) in cultures of human pulp cells (HPC), human gingival fibroblasts (HGF) and mouse pre-osteoblasts (MC3T3-E1, ATCC). HPC and HGF were isolated from patients. Cells were subcultured in DMEM. Chitosan was inoculated at different concentrations (0-0.5%) and hemostatic gelatins impregnated with chitosan (0.19%) were placed directly in the presence of cells and incubated for 24 hours. Cell viability was determined by MTT method and mean cytotoxic concentration (CC50) was calculated from the dose-response curve. Anti-inflammatory effect was calculated from the in vitro gingivitis model induced with interleukin 1beta (IL-1β) in HGF and protein detection. The data were subjected to Shapiro-Wilk, Kruskal-Wallis and Mann-Whitney tests. Experiments were performed in triplicate of three independent assays. Cell viability of HPC, HGF and MC3T3-E1 in contact with chitosan decreased significantly (p<0.05). The HPC were the most sensitive (CC50= 0.18%), followed by HGF (CC50= 0.18%) and MC3T3-E1 (CC50= 0.19%). The cytotoxicity of gelatins impregnated with chitosan decreased cell viability of HGF and HPC by 11% and 5%, respectively. The proinflammatory effect was reduced significantly in the gingivitis model. To conclude, chitosan induces moderate cytotoxic effects alone or with hemostatic gelatin at 0.19%, in dose-dependent manner, with anti-inflammatory effects on human gingival fibroblasts. The use of chitosan as a biomaterial can be an excellent choice for use in regenerative dentistry.