본문 바로가기
KERD
논문KCI 등재

압력 저속 냉동 방법의 쥐 치아 치주인대세포 보존 효율 평가

THE EFFICACY OF PROGRAMMED CRYO-PRESERVATION UNDER PRESSURE IN RAT PERIODONTAL LIGAMENT CELLS

이승종|김의성|김진|한승훈|이영은
대한치과보존학회 (Korean Academy Of Conservative Dentistry)|2009.07|Restorative Dentistry and Endodontics|제34권 제4호|pp. 356-363

1

조회

0

다운로드

5

인용

0

참고문헌

키워드

MTTpressure치주인대세포viability압력활성도냉동 보존WST-1periodontal ligament cellcryo-preservation
주제분류치의학

초록

본 연구의 목적은 흰 쥐의 상악 대구치를 발거한 후 치주인대세포를 압력을 이용한 저속 냉동 보관법으로 냉동 보관시 치주인대세포의 활성도를 저속 냉동법, 냉장 보관법과 비교하여 평가하고자 하였다. 생후 4주된 암컷 Sprague-Dawley계 흰쥐의 상악 좌우 제 1,2 대구치를 발거하여 각 군 당 18개의 쥐 치아를 MTT, WST-1 검색에 이용하였다. 실험군은 4개군으로 대조군은 즉시 발치군이며, 4℃ 냉장고에 일주일간 보관한 냉장군, 발치 후 동해방지제 처리과정을 거쳐 4℃에서 -35℃까지 -0.5℃/min 속도로 서서히 냉동시킨 뒤 -196℃에 냉동한 저속 냉동군, 3MPa의 압력을 가하고 -0.5℃/min 속도로 4℃에서 -35℃까지 서서히 냉동시킨 뒤 -196℃에 냉동한 압력 저속 냉동군으로 나누었다. 보존액은 F medium을 사용했으며 동해방지제로 10% dimethylsulfoxide(DMSO)를 사용하였다. 일주일 후 해동하여 MTT, WST-1검색을 시행한 뒤 치근면을 단위면적으로 표준화하기 위해 MTT, WST-1 측정값을 Eosin 염색 후 530nm에서 측정한 흡광도 값으로 나누었다. 통계 분석을 위해 one way ANOVA를 시행하였으며 사후 검정으로는 Tukey 방법을 사용하였고 결과는 다음과 같다. 1. MTT 검색에 의한 흡광도를 Eosin 염색 후 측정한 흡광도로 나눈 값에서는 압력 저속 냉동군은 즉시 발치군보다 유의성 있게 세포 활성도가 낮았으나(p<0.05), 저속 냉동군이나 냉장군과 비교할 때는 높은 세포 활성도를 보이며 통계적 유의성이 있었다(p<0.05). 2. WST-1 검색에 의한 흡광도를 Eosin 염색 후 측정한 흡광도로 나눈 값에서도 MTT 검색과 마찬가지로 압력 저속 냉동군에서는 즉시 발치군보다 유의성 있게 세포 활성도가 낮았으나(p<0.05), 저속 냉동군이나 냉장군과 비교할때는 높은 세포 활성도를 보이며 통계적 유의성이 있었다(p<0.05). 위의 결과를 통해, 3MPa(30기압) 압력을 이용한 저속 냉동 보관법은 4℃ 냉장법이나 압력을 사용하지 않은 다른 냉동 보관법에 비해 우수한 쥐 치아의 치주인대세포의 활성도를 보여 차후 치아의 재식/이식을 위한 중-장기 치아보관을위한 방법으로의 가능성을 제시하였다.

Abstract

The purpose of this study was to evaluate the viability of periodontal ligament cells in rat teeth using slow cryo-preservation method under pressure by means of MTT assay and WST-1 assay. Eighteen teeth of Sprague-Dawley white female rats of 4 week-old were used for each group. Both sides of the first and second maxillary molars were extracted as atraumatically as possible under Tiletamine anesthesia. The experimental groups were group 1 (Immediate control), group 2 (Cold preservationat 4℃ for 1 week), group 3 (Slow freezing), group 4 (Slow freezing under pressure of 3 MPa). F-medium and 10% DMSO were used as preservation medium and cryo-protectant. For cryo-preservation groups, thawing was performed in 37℃ water bath, then MTT assay and WST-1 assay were processed. One way ANOVA and Tukey method were performed at the 95% level of confidence. The values of optical density obtained by MTT assay and WST-1 were divided by the values of eosin staining for tissue volume standardization. In both MTT and WST-1 assay, group 4 showed significantly higher viability of periodontal ligament cells than group 2 and 3 (p < 0.05), but showed lower viability than immediate control group. By the results of this study, slow cryo-preservation method under pressure suggests the possibility for long term cryo-preservation of the teeth.

참고문헌 (38)

  1. Schwartz O, "Cryopreservation of mature teeth before replantation in monkeys(I). Effect of different cryopreservation agents and freezing devices", Int J Oral Surg, 12(6), pp.425~436 (1983)
  2. Schwartz O, "Cryopreservation before replantation of mature teeth in monkeys(II). Effect of preincubation, different freezing and equilibration rates and endodontic treatment upon periodontal healing", Int J Oral Surg, 14(4), pp.350~361 (1985)
  3. Kristerson L, "Autotransplantation of human premolars. A clinical and radiographic study of 100 teeth", Int J Oral Surg, 14(2), pp.200~213 (1985)
  4. Lindskog S, "Repair of periodontal tissues in vivo and in vitro", J Clin Periodontol, 10(2), pp.188~205 (1983)
  5. Melcher AH, "Repair of wounds in the periodontium of the rat. Influence of periodontal ligament on osteogenesis", Arch Oral Biol, 15(12), pp.1183~1204 (1970)
  6. Andreasen JO, "Interrelation between alveolar bone and periodontal ligament repair after replantation of mature permanent incisors in monkeys", J Periodontal Res, 16(2), pp.228~235 (1981)
  7. Kawata T, "Tooth transplantation by teeth bankapproach to human-Hiroshima", Department of Orthodontics, pp.2005
  8. Kaku M, "Cryopreservation of PDL cells by use of program freezer with magnetic field for tooth banking", Dent Jpn, 43, pp.82~86 (2007)
  9. 안현정, "자기장 저속 냉동보관법을 이용한 쥐 치아 치주인대세포의 활성도 검사", 대한치과보존학회지, 33(4), pp.332~340 (2008), 대한치과보존학회
  10. 김재욱, "급속냉동된 쥐 치아의 in vivo MTT 검색법을 이용한 치주인대세포 활성도 평가", 대한치과보존학회지, 31(3), pp.192~202 (2006), 대한치과보존학회
  11. Kim ES, "An MTT-based method for quantification of periodontal ligament cell viability", Oral Dis, 13(5), pp.495~499 (2007)
  12. Rubinsky B, "Principles of low temperature cell preservation", Heart Fail Rev, 8(3), pp.277~284 (2003)
  13. Schluter O, "Metastable states of water and ice during pressuresupported freezing of potato tissue", Biotechnol Prog, 20(3), pp.799~810 (2004)
  14. Zhu SM, "Ice crystal formation in gelatin gel during pressure shift versus conventional freezing", J of Food Engineering, 66(1), pp.69~76 (2005)
  15. Kawasaki N, "Periodontal regeneration of transplanted rat molars after cryopreservation", Arch Oral Biol, 49(1), pp.59~69 (2004)
  16. Andreasen JO, "Atlas of replantation and transplantation of teeth" (1992), Mediglobe SA
  17. Ashwood-smith MJ, "Low temperature preservation of cells, tissues and organs", Pitman Medicals, pp.19~45 (1980)
  18. Farrant J, "Water transport and cell survival in cryobiological procedures", Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci, 278(959), pp.191~205 (1977)
  19. Nei T, "Structure and function of frozen cells freezing patterns and post-thaw survival", J Microsc, 112(2), pp.197~204 (1978)
  20. Shimada K, "Effects of cryoprotective additives on intracellular ice formation and survival in very rapidly cooled HeLa cells", Contrib Inst Low Temp Sci Ser, 19, pp.49~69 (1977)
  21. Mazur P, "A two-factor hypothesis of freezing injury. Evidence from Chinese hamster tissue- culture cells", Exp Cell Res, 71(2), pp.345~355 (1972)
  22. Mazur P, "Freezing of living cells: mechanisms and implications", Am J Physiol, 247, pp.125~142 (1984)
  23. Gao D, "Mechanisms of cryoinjury in living cells", ILAR J, 41(4), pp.187~196 (2000)
  24. Inuzuka K, "Effect of hyperbarically oxygenated-perfluorochemical with university of Wisconsin solution on preservation of rat small intestine using an original pressure-resistant portable apparatus", Surgery, 142(1), pp.57~66 (2007)
  25. Takahashi T, "Funtional integrity of the rat liver after subzero preservation under high pressure", Transplant Proc, 32(7), pp.1634~1636 (2000)
  26. Takahashi T, "Preservation of rat livers by supercooling under high pressure", Transplant Proc, 33(1), pp.916~919 (2001)
  27. Pribenszky C, "Improving post-thaw survival of cryopreserved mouse blastocysts by hydrostatic pressure challenge", Anim Reprod Sci, 87(1), pp.143~150 (2005)
  28. Pribenszky C, "Increased stress tolerance of matured pig oocytes after high hydrostatic pressure treatment", Anim Reprod Sci, 106(1), pp.200~207 (2008)
  29. Du Y, "High hydrostatic pressure treatment of porcine oocytes before handmade cloning improves developmental competence and cryosurvival", Cloning Stem Cells, 10(3), pp.325~330 (2008)
  30. Abe F, "Pressure regulated metabolism in microorganisms", Trends Microbiol, 7(11), pp.447~453 (1999)
  31. Aldridge BE, "Pressure effects on mechanisms of charge transport across bilayer membranes", Biochim Biophys Acta, 817(2), pp.343~354 (1985)
  32. Huang SY, "The effect of hydrostatic pressure treatment on the protein profile of boar spermatozoa before and after freezing", Proceedings of the 6th International Conference on Boar Semen Preservation, pp.1~34 (2007)
  33. Kaarniranta K, "Hsp 70 accumulation in chondrocytic cells exposed to high continuous hydrostatic pressure coincides with mRNA stabilization rather than transcriptional activation", Proc Natl Acad Sci USA, 95(5), pp.2319~2324 (1998)
  34. Elo MA, "Specific induction of heat shock protein 90 beta by high hydrostatic pressure", Biorheology, 40(1), pp.141~146 (2003)
  35. Du Y, "High hydrostatic pressure: a new way to improve in vitro developmental competence of porcine matured oocytes after vitrification", Reproduction, 135(1), pp.13~17 (2008)
  36. Fisher S, "Dynamic changes in apoptotic and necrotic cell death correlate with severity of ischemia-reperfusion injury in lung transplantation", Am J Respir Crit Care Med, 162(5), pp.1932~1939 (2000)
  37. Carlson MA, "Technical note: assay of cell quantity in the fibroblast populated collagen matrix with a tetrazolium reagent", Eur Cell Mater, 12, pp.44~48 (2006)
  38. Alotto D, "The role of quality control in a skin bank: tissue viability determination", Cell Tissue Bank, 3(1), pp.3~10 (2002)

관련 논문AI추천

고압-저온 보관에 따른 쥐 치아 치주인대세포의 활성도 평가김진, 김의성, 박지용, 이승종, 정진호, 최성호대한치과보존학회 · Restorative Dentistry and Endodontics2010 · 제35권 제4호자기장 저속 냉동보관법을 이용한 쥐 치아 치주인대세포의 활성도 검사김진, 김기열, 김덕원, 김의성, 안현정, 이승종, 이찬영대한치과보존학회 · Restorative Dentistry and Endodontics2008 · 제33권 제4호급속냉동된 쥐 치아의 in vivo MTT 검색법을 이용한 치주인대세포 활성도 평가김진, 김의성, 김재욱, 이승종대한치과보존학회 · Restorative Dentistry and Endodontics2006 · 제31권 제3호구강 외 노출시간에 따른 흰쥐 치아 치주인대세포 활성도의 MTT 검색법을 이용한 평가김진, 김의성, 이승종, 전인수대한치과보존학회 · Restorative Dentistry and Endodontics2006 · 제31권 제5호저장용액의 온도에 따른 치주인대세포의 생존율김성오, 손흥규, 이제호, 조재현, 최병재, 최형준대한소아치과학회 · 대한소아치과학회지2007 · 제34권 제1호Evaluation of vitrification for cryopreservation of teeth김진, 이승종, 최성호, 최정민, Surangi C. Dissanayake대한치주과학회 · Journal of Periodontal & Implant Science2010 · 제40권 제3호

이 간행물의 다른 논문 (8건)

설측 복합레진 색상이 치아 순측 색상에 미치는 영향문승희, 조현구, 황윤찬, 오원만, 황인남, 박수정pp. 309-323FINITE ELEMENT ANALYSIS OF MAXILLARY CENTRAL INCISORS RESTORED WITH VARIOUS POST-AND-CORE APPLICATIONS유현미, 이우철, 백승호, 조병훈, 손원준, 서민석pp. 324-3323종 광중합개시제를 함유한 실험용 복합레진의 미세누출도신동훈, 김지훈pp. 333-339구강점막에 발생한 섬유성 과증식의 처치함선영, 조경모, 송창규, 박세희, 김진우pp. 340-345하악 제2대구치의 C형 근관 발현빈도에 관한 후향적 연구김희선pp. 346-349
원문 보기