CPNE7 induces biological dentin sealing in a dentin hypersensitivity model

Abstract

Dentin hypersensitivity commonly occurred due to opened dentinal tubules for many reasons. In our previous study, copine7 (CPNE7) could induce dentin formation for indirect pulp capping model in vivo. This study aims to investigate the formation of tertiary dentin when CPNE7 is applied to intentionally exposed dentin with nothing over it in vivo, whether it affects microleakage of the teeth, and the penetration ability of CPNE7 molecules through dentinal tubules in vitro. Tertiary dentin formation reduces dentinal fluid flow due to occluded tubules or discontinuity with primary or secondary dentin. The in vivo hypersensitivity model with anterior teeth of beagle dogs showed newly formed tertiary dentin at dentin-pulp boundary in recombinant CPNE7 (rCPNE7)-treated tooth when compared to rCPNE7-untreated control group in histological analysis. And the scanning electronic microscope analysis revealed that there were occluded sites with mineral deposition of intratubular dentin. In permeability test, the mean microleakage value of CPNE7-treated group were significantly lower than the control group (P<0.05). The tubular penetration of rhodamine B combined CPNE7 was confirmed under confocal laser scanning microscope. Therefore, CPNE7 induces formation of tertiary dentin through shallowly exposed dentinal tubules, which makes decrease dentin permeability.

본 연구의 목적은 비글견의 상악 전치에 인위적으로 상아질을 약간 노출시킨 채로 두어 in vivo로 Copine 7 (CPNE 7)을 처리한 군과 처리하지 않은 군의 미세구조 및 미세누출 정도를 비교해 상아질 과민증 상황에서 CPNE 7이 삼차 상아질을 형성하는지 여부를 평가하는 것이다. 비글견의 상악 전치부의 협측 치경부에 4번 라운드 버를 이용해 상아질을 얕게 노출시킨다. 상악 전치 6개 중 좌측과 우측을 나누어 한 쪽에는 CPNE 7 단백질을 5분간 처리하고 다른 쪽에는 처리하지 않는다. 4주 후 실험동물을 희생시켜 상악 전치들을 발거한다. 주사전자현미경을 이용해 상아세관의 단면을 관찰하고 H-E 염색을 동반한 조직표본 관찰로 삼차 상아질 형성 여부를 살펴본다. 또한 미세흐름 측정 장치를 이용하여 CPNE 7의 상아세관 밀폐효과를 측정 및 비교한다. 그리고 발거된 사람 제 3대구치의 치관부를 일부 제거하고 5분간 37% 인산으로 산부식한 후 실험군에는 로다민 B로 표지된 CPNE7을 1분간 도포하고 대조군에는 도포하지 않은 후 공초점 레이저 주사 현미경으로 CPNE7의 상아세관 침투 여부를 관찰한다. 통계 분석은 Mann-Whitney U test를 시행하였다(α=0.05). 조직학적 분석 시, rCPNE7 처리군에서 상아질-치수 경계에 새롭게 형성된 삼차 상아질이 보였고, 상아세관 주행에 수직으로 자른 시편을 관찰한 주사전자현미경 분석에서는 세관 내에 관주상아질이 침착된 것이 관찰되었다. 미세누출 실험에서는, rCPNE7 처리군이 유의미하게 낮은 흐름성을 보였다. 로다민 B로 표지된 rCPNE7을 처리한 제3대구치 군에서는 염색 결과 단백질의 세관 내 침투가 상아질에서 치수 발향으로 이루어 진 것이 공초점 레이저 주사현미경 하에서 관찰되었다.