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상아질 접착에 대한 matrix metalloproteinase (MMP)의 영향과 이를 극복하기 위한 전략
서론
최근 몇 년간 상아질 접착분야는 급속도로 발전해 왔다. 현재의 상아질 접착 시스템은 산성
conditioner를 도포하여상아질표면을 탈회시키고, 탈회시킨상아질 기질에접착 레진을침투시켜
‘혼성층’을형성한다. 혼성층은 type 1콜라겐원섬유와 proteoglycan과이를감싸는레진중합체로 구성된다.
대부분의상아질접착제는중합수축에저항하기에충분한접착강도를가지며, 접착직후에는높은 접착강도를나타낸다. 하지만, 접착제와상아질간결합의내구성은여전히의문시된다. 레진과상아질의 접착강도는6개월의짧은관찰기간동안에도유의할만한감소경향을나타내었다.1많은연구에서현 재의친수성상아질접착제에의한레진-상아질결합은시간이경과함에따라파괴되는것이확인되었 다.1-4또한여러 in vivo 연구에서도, 노화된레진-상아질계면에서콜라겐의가수분해및레진용출의 형태학적증거가관찰되었다.2,3,5
Etch-and-rinse 시스템에서는탈회된상아질로의레진단량체의확산이상아질의깊이에따라점차감
소하는것으로나타났다.6이것은혼성층하방에레진에의해보호되지못하는취약한콜라겐원섬유를 노출시키는결과를초래한다. 산부식과프라이밍이한번에진행되는 self-etch system에서도혼성층내 로의레진확산이불충분한것으로관찰되었다.7노출된콜라겐원섬유와, 수분으로채워진원섬유간공 간은레진에의해보호되지못하기때문에구조적으로불안정하며, 장기간의접착강도감소를초래한 다. 또한숙주유래의 matrix metalloproteinase (MMP)에의한콜라겐가수분해에취약한부위가된다. 이정현1, 장주혜2, 손호현1*
1서울대학교치의학대학원 치과보존학교실
2서울대학교치과병원장애인구강 진료실
Effects of matrix metallproteinases on dentin bonding and strategies to increase durability of dentin adhesion
Jung-Hyun Lee1, Juhea Chang2, Ho-Hyun Son1*
1Department of Conservative Dentistry, Seoul National University School of Dentistry, Seoul, Korea
2Clinic for Persons with Disabilities, Seoul National University Dental Hospital, Seoul, Korea
The limited durability of resin-dentin bonds severely compromises the longevity of composite resin restorations. Resin-dentin bond degradation might occur via degradation of water-rich and resin sparse collagen matrices by host-derived matrix metalloproteinases (MMPs). This review article provides overview of current knowledge of the role of MMPs in dentin matrix degradation and four experimental strategies for extending the longevity of resin-dentin bonds. They include: (1) the use of broad- spectrum inhibitors of MMPs, (2) the use of cross-linking agents for silencing the activities of MMPs, (3) ethanol wet-bonding with hydrophobic resin, (4) biomimetic remineralization of water-filled collagen matrix. A combination of these strategies will be able to overcome the limitations in resin-dentin adhesion. (Restor Dent Endod 2012;37(1):2-8)
Key words: Biomimetic remineralization; Chlorhexidine; Cross-linking agent; Dentin bonding; Ethanol wet-bonding; Matrix metalloproteinase
Received September 6, 2011;
Last Revision November 18, 2011;
Accepted November 18, 2011.
1Lee JH, DDS, PhD student, Resident;
Son HH, DDS, PhD, Professor, Department of Conservative Dentistry, Seoul National University School of Dentistry, Seoul, Korea
2Chang J, DDS, PhD, Professor; Clinic for Persons with Disabilities, Seoul National University Dental Hospital, Seoul, Korea
*Correspondence to Ho-Hyun Son, DDS, PhD.
Professor, Department of Conservative Dentistry, Seoul National University School of Dentistry and Dental Research Institute, 101 Daehag-ro, Jongro- gu, Seoul, Korea 110-749 TEL, +82-2-2072-2652; Fax, +82- 2-2072-3859; E-mail, hhson@snu.
ac.kr
ISSN 2234-7658 (print) / ISSN 2234-7666 (online) http://dx.doi.org/10.5395/rde.2012.37.1.2
착실패에대한형태학적인증거를보고한바있다.1-5혼성층내의콜라 겐원섬유의분해는노출된콜라겐이존재함을의미한다. 이는탈회된 상아질기질로레진이충분하게침투하지못해, 혼성층하방에노출된 콜라겐원섬유의존재가관찰되면서증명되었다.19 Self-etch adhesive 는산부식과프라이밍을동시에할수있지만, 레진침투는여전히불 충분하다.7
상아질로의불충분한레진침투뿐만아니라, 상아질내의수분또 한 MMP에의한콜라겐분해에필수적이다. MMP는가수분해효소이기 때문에레진-상아질계면의콜라겐의펩타이드결합을분해하는데는 외부의수분이필요하다. 최근한연구에서, 물대신미네랄오일에침 지한치아시편에서는레진-상아질결합의접착강도가유지된다는것 이확인되면서수분이레진-상아질결합의분해에중요한역할을한다 는 것이증명되었다.20또한인공타액에250일간침지한 탈회된상아 질시편에서는콜라겐이완전히파괴되었지만, 미네랄오일에같은기 간침지한상아질시편에서는콜라겐이온전히보존되었다는 Pashley 의실험결과도이와일치한다.13
결론적으로, 숙주유래의 MMP는혼성층형성시레진단량체가불충 분하게침투하여발생한노출된콜라겐원섬유의장기적인분해에일 조한다. 그리고콜라겐원섬유의분해는레진-상아질접착실패를야 기한다.
MMP에 의한 접착 분해를 막기 위한 실험실적인 전략 1. MMP의 저해
MMP는불충분하게레진이침투된혼성층의콜라겐원섬유를분해 시키며, 콜라겐기질의기계적성질을감소시킨다. 이를해결하기위 해레진-상아질접착의내구성을증진시키기위해상아질접착제적용
전, MMP 저해제를사용하는방법이제안되었다.15현재 MMP를효과적
으로저해하면서적절한성질을갖는 MMP 저해제는몇종류에불과하 다. Chlorhexidine (CHX), biguanide계항균제등이 MMP-2, -8, -9의활 성을억제하는것으로알려져있다. 이중 CHX가상아질접착과정에
서널리연구된 MMP 저해제이다.
CHX를항균제로사용하는장점중하나는광화된상아질에최대12
주간결합할수있는 substantivity가있다는것이다.21또한최근연구 에서, 탈회된상아질은광화된상아질에비해더많은 CHX와결합할 수 있다는것이확인되었다.22비록 CHX와상아질의결합이정전기적 인 결합이기때문에가역적이지만, CHX는 HEMA 적용후에도탈락하 지않으며, 접착과정후에도탈회된상아질에잔존한다.22
MMP의활성을억제하기위해 etch-and-rinse adhesive에적용하는 정해진방법은없으나추천되는방법은, 산부식, 수세한상아질표면 에2%의 CHX를약1분간적용한후 blot dry 후통상의접착과정을진
행하는것이다. In vivo 연구에서, 산부식후 CHX를처리한그룹에서
접착강도가유지됨을확인할수있다.23
하지만 CHX의상아질결합이정전기적이기때문에, 결국에는상아 질 내 CHX는 타액이나상아세관의양이온에의해치환된다. 이것은, 산부식한상아질에 CHX를 적용한후현재시판중인상아질접착제를 이용해상아질접착을시행한결과, 9개월후에는접착이유지되었지
만, 18개월후에는혼성층의심각한파괴가관찰된 in vitro 실험결과
와일치한다.24 이에본종설논문에서는, 상아질접착붕괴에미치는 MMP의영향
과이를극복하기위해최근연구되고있는전략들에대해소개하고자 한다.
상아질 내 MMP의 구조, 성질 그리고 기능
최근 사람에 존재하는 다양한 MMP와 기질 그리고 유전자가 동
정되었다. 일반적으로, MMP는 prodomain, 아연 결합부위를 포함 하는 catalytic domain, hinge region, hemopexin domain을 가진 다.8 Catalytic domain은 콜라겐에결합하여 콜라겐을자를 수있도
록, cysteine기가반복적으로 나타나며 효소의활성화에 필요한아
연이온의결합부위가존재한다. Prodomain은 효소를비활성화 상 태로 유지시키며, 활성화 시 분리된다. MMP family 내에서 고도 로보존된특정아미노산서열이 확인되었으며, tissue inhibitors of metalloproteinases (TIMPs)에의해활성이억제된다.9
조상아세포는 MMP-2, 8, 9, 14, 20을합성하고분비한다. 이중상아
질내에서가장많이존재하는것은 MMP-2와 MMP-9로, 이들은관간
상아질내콜라겐원섬유망과콜라겐원섬유를따라주로존재한다.10 MMP는세포외기질을가수분해하며, 발생, 정상조직재구성, 혈관 신생등의생리학적과정에핵심적인역할을한다. 상아질발생은여 러종류의단백분해효소가요구되는복잡한발생과정으로, 주로 MMP family가관여한다.11,12최근연구에서 MMP가치아우식, 치주질환의 진행, 그리고상아질접착에도영향을준다는것이밝혀졌다.13-15
상아질 접착에 있어서 MMP의 분비와 활성화 그리고 영향
MMP의효소활성을위해서는칼슘, 아연과같은금속이온이필요 하다. 대부분의 MMP는조상아세포에의해 proenzyme의형태로합성, 분비되며, pH가낮은환경에서 catalytic domain의 cysteine switch,
prodomain의 절단 등의과정을거쳐서활성화 된다.12산성 환경은
MMP를활성화시킨다.13 pH 변화는 cysteine switch와같은경로를통
해 propeptide의입체구조를바꾼다. 현재사용되는상아질접착제는
산성을띄기때문에접착과정에서도 MMP가활성화될수있다. Etch- and-rinse adhesive와 self-etching adhesive 모두탈회된상아질의 MMP를활성화시킬수있다는것이실험적으로도밝혀졌다. 특히 self- etching adhesives는 MMP를최대치로활성화시키며, 이것이장기간 의상아질-레진접착의붕괴를 유발한다.16즉, self-etching adhesive 의 primer는 pH 1.5 - 2.7의산도를갖고있기때문에, 접착과정동안 MMP의콜라겐분해활성을14 - 15배증가시키는것으로나타났다.16
결국, adhesive가 충분히 침투하지못한레진-상아질 계면의콜라겐
원섬유는활성화된효소에의해분해된다.
또한2-step etch-and-rinse adhesive도인산으로산부식한상아질 분말에적용시콜라겐분해활성을증가시키는것으로나타났다.17인
산의높은산도때문에산부식직후의 MMP 활성은감소하지만, one-
bottle etch-and-rinse adhesive는 상아질내의 MMP를 재활성화시킨 다. 이는 one-bottle etch-and-rinse adhesive를 사용한 in vivo와 in vitro 실험에서혼성층이분해되는이유가된다.17,18
장기간성공적인레진-상아질접착은상아질기질로레진단량체를 완전하게침투시켜균일하고단단한 혼성층을형성하는데달려있다. 여러논문에서상아질접착후혼성층의콜라겐가수분해에의한접
이러한단점을보완하기위해, self-etch adhesive 시스템에서 CHX 를직접산성 primer에혼합시키는실험이있었다.25하지만, 레진단량 체에직접 CHX를혼합하는것은한계가있다. 레진에1 - 2%의 CHX를 혼합할경우, 레진의중합률에는두드러진영향을주지않으나, 중합
된레진의물성에부정적인영향을준다. 예를들면, 1% CHX를다양한
종류의레진혼합물에포함시켰을때, 중합된레진의탄성계수가27 - 48% 감소하는것으로나타났다.26또한, 레진내에포함된 CHX가서서 히방출되면서, MMP 억제효과또한시간의흐름에따라감소한다.27
또 다른비특이적 MMP 저해제로 MMP assay kit에서참고저해제
(reference inhibitor)로사용되는 GM6001 (galardin)이있다. Galardin 을 산부식한상아질에적용 후 상아질접착제를사용했을때 12개 월동안혼성층이잘보존되었다.28 Tetracycline 또한효과적인비특
이적 MMP 저해제이며, 치주질환의치료에사용되고 있다. 하지만
tetracycline은광산화에의해치아를변색시키기때문에혼성층의보
존을위해사용되지는않는다.
2. Cross-linking agent를 이용한 MMP silencing
최근 glutaraldehyde, genipin, proanthocyanidin, carbodiimide와 같은 cross-linking agent를사용하여탈회된상아질의콜라겐의 cross- link를 증가시켜레진-상아질결합의내구성을증가시키기위한시도 가이루어졌다.29이러한 in vitro 실험결과, cross-linking agent를사 용하였을때상아질콜라겐의단기간물성이증가하였고, collagenase 에의한콜라겐분해가 감소하였으며, 레진-상아질계면의 안정성이 증가하였다.
하지만 상아질내콜라겐은이미고도로 cross-link되어있기때문
에, cross-linking agent에의해레진-상아질결합의물성이증가한것
이단지콜라겐의 cross-linking를증가시키기때문이라고해석하는것
은무리가있다. 예를들면 proanthocyanidin은콜라겐의 cross-link를
증가시킬뿐아니라 MMP-2와9의억제효과도가지고있다.30최근논
문에서는콜라겐 cross-linking agent의 MMP silencing 효과는 cross-
linking agent가효소의입체구조를변화시키기때문인것으로분석
하고있다.31즉, cross-linking agent는 MMP의 catalytic domain 구조 의비가역적인변화를일으키거나, 콜라겐분해에관여하는 modular domain의 allosteric inhibition을통하여 MMP를억제하며, 이것이레 진-상아질접착을안정화하는데기여한다는것이다.32
Cross-linking agent는 catalytic domain 내의아미노산사이에다수 의비가역적인 cross-link를형성하여, 효소의3차원적구조의변화를 일으키거나, catalytic domain의 cleft-like structure의굴곡성을변화 시켜 type 1콜라겐을인식하고, 결합하는것을막는다.33또한 cross- linking agent는 non-catalytic domain의 allosteric inhibition을 통해 서도 MMP를억제할수있다. MMP의 hemopexin-like domain은 콜라 겐원섬유의3중나선을풀어, 나중에 catalytic domain이 collagen을 절단할수있도록하는데, cross-linking agent에의해이부위의 cross-
linking이 일어나면 MMP의 콜라겐분해 활성은억제된다.34 이것은
glutaraldehyde, diphenylphosphorylazide, carbodiimide와같은 cross-
linking agent에 의해 MMP-2와9의 활성이억제된실험결과에의해
증명된다.35
그러나 MMP 저해제와마찬가지로, cross-linking agent의가장큰
단점은, hybrid layer 내레진의침투가불충분한부위의취약한기계
적성질을근본적으로보강해주지못한다는것이다. 탈회된상아질내 콜라겐의탄성계수는8 MPa로, cross-linking agent에의해콜라겐내 의 cross-link가증가한다고해도최대0.4 GPa를넘지못한다.36이것 은 레진이잘침투한 상아질(3 – 5 GPa)과 광화된상아질(20 GPa)의 탄성계수에비해턱없이낮은수치이다.34,37,38그러므로혼성층내레 진이불충분하게침투한콜라겐원섬유는지속적인부하에의해파괴 되기쉬운취약한부위가된다. 이것은레진-상아질결합의파괴를막 기위해, 혼성층내노출된콜라겐원섬유의기계적성질을보강할수 있는다른전략이필요함을시사한다.
3. 에탄올 습윤 접착
현재의상아질 접착시스템은, 극성용매를사용하여콜라겐 기질 주변의 수분을대체하고, 극성용매를증발시켜친수성레진단량체 의 농도를증가시켜접착을얻는다. 수분으로포화된 콜라겐기질을 100% 알코올로전처리하면, 소수성레진단량체의상분리없이위와 비숫한효과를얻을수있다. 수분대신에탄올을이용한습윤접착은 탈회된콜라겐기질내로직접소수성레진을침투시킬수있다는장 점이있다. 소수성레진단량체를사용한레진-상아질접착계면은수 분흡수및수분용해성, 레진가소성, 효소에의한콜라겐분해등이 감소하여, 내구성있는레진접착을얻을수있다.24
탈회된콜라겐 기질주변의 수분이에탄올로교체되면, 콜라겐기
질은에탄올에부유한 채로소수성을띄게된다. BisGMA와 TEGDMA
와같은소수성레진단량체들도에탄올에용해되어에탄올에포화된 콜라겐기질내로완전하게침투할수있게된다.39콜라겐기질내로의 레진 단량체의침투는확산기울기에의존하는데, 최근 two-photon laser confocal microscopy를통한연구에서에탄올습윤접착을통해 형성된혼성층내에소수성레진이균일하게분포함이확인되었다.40
에탄올습윤접착은두가지방법으로적용할수있다. 첫번째방법 은산부식한상아질에100% 에탄올을1분간적용후에탄올을용매로 한소수성레진단량체혼합액을적용하는단순화된술식이다.41이방 법은술식이간단하여임상적으로적용가능하지만, 매우높은기술이 요구되며, 부가적으로상아세관을폐쇄시키는약제를사용하지않으 면, 상아세관액의흐름때문에수분을완전히제거할수없다는단점 이있다.42또다른방법은점차적으로높은농도의에탄올을적용하는 방법으로, 콜라겐기질내의수분이점진적으로제거된다.24,42탈회된 상아질에, 50%, 70%, 80%, 95%의에탄올을순차적으로30초씩적용 하고100% 에탄올을30초간3회적용후소수성레진단량체혼합액 을적용하는방법이실험실적으로행해졌다.24,42이방법은적용시간이 길어임상에서사용할수없다는단점이있다. 또한, 두방법모두에 탄올적용시상아질의콜라겐이건조될경우, 공기-콜라겐계면에존 재하는표면장력때문에콜라겐기질이붕괴되고레진단량체가콜라 겐기질로완전하게침투하지못하게된다.39
상아질에소수성레진을적용하는것이어렵기때문에, 에탄올로포 화된상아질에친수성레진단량체를적용하는방법이고안되었다. 친 수성레진단량체를이용한에탄올습윤접착의접착강도가통상의 습윤접착을사용했을때보다높은것으로나타났다.44현재시판중인
etch-and-rinse adhesive를일반적인습윤접착과에탄올습윤접착으
로적용했을경우에탄올습윤접착을통해형성된혼성층의미세투과 도가현저히낮았다.40이결과는에탄올을이용한습윤접착은친수성
에 biomimetic remineralization을적용하였을때상아질의탄성계수 가55 - 118% 증가한것이확인되었다.51
탈회된상아질의재광화는새로운것이아니다. 불소, 수산화칼슘 등을이용한우식이있는상아질의재광화는50여년전부터문헌상으
로보고되어왔다. 나노기술에서이러한방식의재광화는‘top-down’
기법으로분류할수있다. 그러나재광화를위해모결정이반드시필 요하기때문에, 이기법으로는혼성층내의레진이덜침투한부위의 재광화를이룰수없다.
생체의 광화과정중에는, 유기비계(organic scaffold )내에수산 화인회석모결정이존재하지않으며, 동종핵형성을통해광화가진 행된다. 동종핵형성은세포외 기질단백질에의한무정형 무기물의
sequestration을통해일어나며, 여기에산성기질인산단백질이무기
질의핵형성과결정성장을위한주형의역할을한다.52
동종핵형성은열역학적으로유리하지않기때문에, 결정형성을위 한 활성화에너지를낮추기 위해단백질/고분자에의해조절되는단
계적인상변이를통해일어난다. 이러한광화를‘bottom-up’기법이
라고한다.53
Biomimetic remineralization시 생체의광화과정의기질 단백질 의 역할을모방한 sequestration analog와 template analog를사용 한다. Sequestration analog는 DMP-1의 aspartic acid와 C-terminal
domain을 모방하여, 무정형인산 칼슘을안정화 시켜상아질콜라
겐의섬유내 공간내로침투시키는 역할을한다. Polyacrylic acid와 같은 polycarboxylic acid를 sequestration agent로 사용하고있다.54
Templating analog는기질 인산단백질의역할을모방한것으로, 콜
라겐에 결합하여초기무정형무기질의수산화인회석결정화와성장 을 유도하며 polyvinylphosphonic acid를사용한다.55정상적인광화 된 상아질에서 관찰되는수산화인회석결정을 만들어내기위해서는 sequestration analog와 templating analog가함께사용되어야한다.
Etch-and-rinse adhesive와 self-etch adhesive를 사용해얻어진혼 성층에서 biomimetic mineralization을 통한재광화가일어난다는것 이확인되었다.56,57이것은바꾸어말하면, 현재의습윤접착으로는혼 성층하방의콜라겐원섬유주변으로레진단량체가완전히침투하지 못하기때문에, 수산화인회석결정이성장할수있는공간이남아있다 는 의미가된다. Etch-and-rinse adhesive에 의해얻어진혼성층내에 서 apatite 결정은섬유내, 섬유외공간모두에서발견되었으며, 혼성 층내재광화가일어난부위는레진-상아질결합이노화에의해분해 된부위와일치했다. Self-etching adhesive를사용한혼성층에서재광 화는거의대부분섬유내공간에서일어났으며, 이는섬유외공간의 레진침투가 Etch-and-rinse adhesive를사용했을때보다더잘일어났 음을의미한다.
재광화가 일어나기 위해서는 건전한 콜라겐 원섬유가필수적이 다. 그러나, 이미 존재하는모결정상에서 결정이 정렬된성장을 하 는‘top-down’기법과는 달리, biomimetic remineralization은 완 료되는데 보통 3 - 4개월이 필요한 느린 반응이다. 그러므로재광 화 과정동안콜라겐 기질이분해되는것을막는것이중요하다. 최 근 template analog로 사용되는 polyvinylphosphonic acid가 MMP
저해 효과를갖고 있다는것이 밝혀졌다.58이러한 MMP 억제능력은
polyvinylphosphonic acid가아연이온을킬레이션하기때문인것으로
생각되며, 재광화가일어나는동안콜라겐원섬유는온전히보존될수 있다.
레진을사용하더라도콜라겐기질로의레진흡수율을높이고, 더우수 한혼성층이형성된다는것을의미한다. 또한에탄올은친수성접착제 의레진중합율을증가시키는것으로나타났다. 하지만, 친수성레진 사용시 에탄올을완전히제거하지않으면, 소수성레진을 사용했을 때보다중합된기질의수분흡수가높아지고장기적으로는레진-상아 질접착이불안정해진다.45따라서상아질접착시소수성레진을사용 하는것이레진-상아질접착의내구성을증진시킨다.
에탄올습윤접착에의해형성된혼성층은콜라겐원섬유의직경은 감소하고, 섬유사이의공간은증가한것으로관찰되었다.43
이것은, 콜라겐매트릭스로의레진흡수가증가되는효과를가져오 며, 혼성층의기계적인성질을증가시킨다. 또한, 에탄올습윤접착을 적용시콜라겐기질의섬유사이공간뿐만아니라, 섬유내공간까지 완전하게레진을침투시킬수있다. 이두가지효과모두통상의습 윤접착을사용해서는얻을수없다.
최근연구에서에탄올습윤접착을통해얻어진레진-상아질결합
은 MMP 저해제가없어도18개월간보존된것으로나타났다.46이것은
MMP가수분이없는환경에서는콜라겐을분해할수없다는점에서의 미있다. 에탄올습윤접착을적용하면 MMP의 효소활성에필요한수 분이완전히 제거되기때문에 MMP의 가수분해능력이 소실되고, 콜 라겐기질내로소수성레진을완전히침투시키면, MMP의 catalytic, allosteric domain이고정되어 MMP가콜라겐을분해하지못하게된다. 만약친수성 레진을사용하여습윤접착을적용하면, 초기에는친수 성레진단량체가콜라겐기질에완전히침투하여 MMP를고정시킬수
있지만, 레진이 esterase에의해분해되고, 수분이레진내로흡수되면
고정되었던 MMP가재활성화된다. 4. Biomimetic remineralization
치아의형성시, 광화된콜라겐에수산화인회석이순차적으로침 착되는것은상아질의기계적성질을증가시킬뿐 아니라, 수분보다 큰분자를제거한다는점에있어서중요하다.4740 kDa보다큰분자는
type I 콜라겐의주변구획에서제거되고, 6 kDa보다작은분자는콜
라겐원섬유내로확산된다.48즉, 광화기간동안숙주의성장인자,
신호분자, MMP 등은수산화인회석결정에둘러쌓인채상아질내에
‘화석화(fossilized)’된다. 그리고 콜라겐의광화가 더진행되면, 콜 라겐에느슨하게결합되어있던수분도수산화인회석결정으로치환 된다. 이러한생리학적인탈수과정은광화된콜라겐원섬유를안정화 시키고효소에의한분해로부터장기간온전하게보존될수있도록한 다.49
상아질접착 과정에서, 상아질의무기질을 산, 산성레진 단량체 등으로 의도적으로제거하고 콜라겐을 노출시켜 레진의 미세기계 적유지를얻는다. 하지만, 현재의상아질 접착시스템은, 콜라겐주 변의수분을완전히레진 단량체로치환시키지못한다. Biomimetic remineralization은이러한레진-상아질접착의한계를극복하기위해, 생체에서일어나는광화과정을모방한 개념적인전략이다. 이 방법 은혼성층내의레진의밀도가희박한부위의수분을수산화인회석결 정으로치환시키는것으로, 섬유내, 섬유외공간모두에서수산화인 회석결정이형성된다.50즉, 치아발생중의광화과정과마찬가지로, MMP를무기물사이에화석화시킴으로써, 레진-상아질접착의영속성 을보존할수있다. 실제로시판중인상아질접착제를처리한상아질
레진-상아질접착의 biomimetic remineralization에대한연구들은 아직개념을 증명하는단계에있다. 대부분의실험에서는 치아시편 을 biomimetic analog, 칼슘, 인산등이포함된배양액에3 - 4개월침 지하여재광화를 유도하고있다. Biomimetic remineralization을 임상 에서사용가능하도록하기위해칼슘이온, 수산화이온, 인산이온, sequestration analog, templating analog 등을혼성층하방으로송달 할수있는방법이연구되고있다. 최근, Portland cement 분말을첨가 해칼슘과수산화이온을방출하는복합레진을이용해재광화를유도 한논문이발표되었다.59그결과는성공적이었지만, template analog와 sequestration analog를방출할수있는방법은좀더연구되어야한다. 결론
현재의상아질접착은이전에예상했던것만큼강도가오래유지되 지않는다. 그이유중하나는혼성층내의레진밀도가희박한부위의 콜라겐원섬유가숙주의 MMP에의해분해되기때문이다. 레진-상아질 접착의내구성을증가시키기위해, 콜라겐주변의유리수분을완전히 대체하거나, MMP를불활성화하거나억제하는방법이연구되고있다. 최근몇년간이루어진연구에서이러한방법들이실제로레진-상아질 접착의강도와내구성을획기적으로증가시키는것을확인할수있다. 이러한여러방법들을각각의단점을상쇄시키고임상에적용할수있 도록하나의치료전략으로융합시킬수있다면상아질접착의한계를 극복할수있을것이다.
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