《Journal of Endodontics》:Evaluation of aluminum chloride-based hemostatic agents in endodontic microsurgery: An
in vitro and
in vivo preclinical study
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本研究比较铝氯化物止血剂Expasyl与Traxodent的细胞毒性及止血效果和炎症反应。体外实验显示两者均具有时间依赖性细胞毒性,且长期低浓度暴露抑制成骨细胞分化标志物表达。体内兔颅骨模型证实Expasyl止血效果最佳但引发明显炎症反应和骨愈合延迟,Traxodent残留少且不干扰愈合但止血效果欠佳。两者均含15%铝氯化物但物理特性差异显著。
金耶琳(Kim Yae Lim)|金旭成(Kim Ukseong)|李淑俊(Lee Sukjoon)|张顺美(Jang Sunmi)|金裕成(Kim Euiseong)|金顺伊(Kim Sunil)
韩国首尔延世大学牙科学院保守牙科系与口腔科学研究中心显微镜中心
摘要
引言
虽然基于氯化铝的止血剂Expasyl?被推荐用于根管显微手术中的高效止血,但其高粘度可能会阻碍清除并导致不良组织反应。相比之下,粘度较低的Traxodent?研究较少。本研究在临床前比较了Expasyl和Traxodent,以评估(1)人类成骨细胞(HOBs)的细胞反应;(2)在兔颅骨模型中的止血效果和组织反应。
方法
将成骨细胞(HOBs)培养在含有不同浓度这两种止血剂的培养基中,以评估其短期和长期效应。使用CCK-8试剂检测细胞活力,并通过RT-qPCR分析成骨基因(ALPL、BGLAP、RUNX2)和炎症基因(IL6、CXCL8、TGFB1)的表达情况。体内实验中,每只兔子颅骨上制造了六个缺损处。这些缺损被随机分配到六个组:对照组、肾上腺素组、Expasyl组以及使用或不使用刮匙的Traxodent组。通过拍照观察出血情况来评估止血效果,同时进行组织学分析以评估组织反应和骨愈合情况。
结果
短期接触(2分钟至1小时)Expasyl或Traxodent会降低HOBs的活力。Expasyl显著降低了TGFB1的表达并增加了CXCL8的表达。两种止血剂均减少了成骨相关基因的表达。尽管Expasyl的止血效果最好,但组织学结果显示它引发了更多的炎症并延缓了骨愈合。Traxodent更容易清除,残留物极少,且不会影响愈合过程,但在控制出血方面没有显著改善。
结论
Expasyl虽然能有效止血,但会导致愈合延迟和炎症。两种止血剂均表现出细胞毒性,并降低了成骨相关基因的表达。残留的Expasyl可能会影响根管显微手术的愈合过程。
引言
当非手术治疗不可行时,根管显微手术是治疗持续性根尖病变的可靠方法。显微手术技术和根尖填充材料的不断发展提高了该手术的成功率,成功率已接近或超过90%1, 2, 3, 4。适当的止血不仅有助于保持手术视野清晰,便于检查根尖表面,还能确保根尖填充材料的准确放置和牢固固定5。未能实现有效止血会妨碍视野,延长手术时间,降低手术质量,并增加术中和术后出血及肿胀6。
多种止血剂已被用于根管显微手术中控制出血,包括骨蜡7、硫酸钙8、胶原蛋白基产品6, 9、硫酸铁10, 11、血管收缩剂(如肾上腺素)11, 12, 13、氯化铝13, 14以及电灼15。其中,浸渍肾上腺素的棉球被认为是有效的止血标准方法16。最近,基于氯化铝的Expasyl?(法国梅里尼亚克Pierre Rolland公司制造)作为一种潜在的更高效替代品被提出18。
Expasyl由两种关键成分组成:高岭土(一种白色粘土,用于维持糊状质地并提供机械压力)和氯化铝(增强止血效果)。由于其高粘度,Expasyl适合用于牙龈退缩,可作为牙龈线的替代品来获取预备缘的详细印模。然而,在兔颅骨缺损模型中,Expasyl的糊状质地使其难以清除,可能导致长期的炎症和组织反应18, 19。Jensen等人19建议使用旋转工具去除缺损处的最外层组织,这一方法此前也被Lemon和Jeansonne用于硫酸铁的处理20,以减少残留物质引起的不良组织反应,但这种方法可能导致不必要的骨丢失。
Traxodent?(美国宾夕法尼亚州普利茅斯的Premier Dental公司生产)是另一种含氯化铝的糊剂,用于修复牙科中的无创牙龈退缩17。根据制造商说明,Traxodent是一种质地柔软的糊剂,由于其低粘度可以轻松冲洗干净且不留残留。由于其主要止血成分也是15%的氯化铝,它可能成为Expasyl在根管显微手术中的替代品。如果Traxodent的止血效果与Expasyl相当,它可能成为更理想的止血剂。
目前关于氯化铝对人类牙龈成纤维细胞体外细胞毒性的研究较少,因为像Expasyl这样的产品最初是为修复牙科中的无创牙龈退缩设计的。Labban等人21和Nowakowska等人22证明了Expasyl对人类牙龈成纤维细胞的细胞毒性。在根管显微手术中,Expasyl直接接触骨头而非牙龈。然而,关于Expasyl或其他含氯化铝止血剂对人类成骨细胞的影响信息有限。因此,本研究旨在评估人类成骨细胞(HOBs)对基于氯化铝的止血剂(Expasyl和Traxodent)的生物学反应,并在标准化的兔颅骨缺损模型中评估它们的止血效果和组织反应。
条件培养基的制备
为了评估短期效应,在无菌条件下将Expasyl和Traxodent与Dulbecco改良Eagle培养基(DMEM,Gibco公司,美国纽约州格兰德岛)以200 μg/ml的高浓度混合制备条件培养基。制备好的培养基孵育24小时后,用0.20 μm滤膜(Minisart,Sartorius Stedim Biotech公司,德国哥廷根)过滤。为了获得用于评估长期效应的低浓度条件培养基,...
Expasyl和Traxodent在短期接触下表现出时间依赖性的细胞毒性
图2A显示了用高浓度条件培养基培养的HOBs的细胞活力随培养时间(2分钟至1小时)的变化。两个组的细胞活力均随时间增加而下降。孵育1小时后,两组细胞的活力光密度接近0,表明几乎所有细胞均已死亡。因此,暴露时间与细胞活力下降之间存在线性关系。
讨论
本研究旨在评估两种含氯化铝的止血剂的体外细胞毒性,以及它们的体内止血效果和组织反应。制备了两种不同浓度的条件培养基以研究短期和长期细胞毒性。将成骨细胞分别在高浓度培养基中培养2分钟、10分钟和1小时,以模拟根管内残留止血剂的临床情况。
结论
两种止血剂在短期高浓度条件下均表现出细胞毒性,在长期低浓度暴露下抑制了成骨作用。体内实验中,Expasyl虽然止血效果更好,但由于残留物质导致骨愈合延迟;而Traxodent更容易清除,不影响愈合过程,但止血效果有限。
致谢
作者声明与本研究无关的任何利益冲突。
本研究得到了韩国政府(MSIT)资助的韩国国家研究基金会(NRF2020R1F1A1066805)的支持。