施奈德膜来源的间充质干细胞在窦底抬高模型和颅骨缺损模型中的再生潜能

《Journal of Zhejiang University-SCIENCE B》：Regenerative potential of Schneiderian membrane-derived mesenchymal stem cells in sinus floor elevation model and calvarial defect model

　　

摘要

目的

据报道，来自施耐德膜的间充质干细胞（SMMSCs）在体外具有成骨前体细胞的功能。然而，关于施耐德膜本身的成骨能力仍存在争议，而且SMMSCs在体内的成骨潜力尚未得到研究。因此，在本研究中，我们旨在评估施耐德膜对上颌窦底抬高的贡献，并验证SMMSCs在颅骨缺陷中的作用。

材料与方法

通过使用氯甲基-苯甲酰胺二烷基 carbocyanine（CM-Dil）标记技术，在兔子身上进行了双侧上颌窦底抬高实验，以评估施耐德膜的成骨能力。利用单细胞RNA测序技术对人类施耐德膜的细胞亚群进行了分析。将SMMSCs和骨髓来源的间充质干细胞（BMSCs）移植到兔子的颅骨缺陷处，并使用凝胶甲基丙烯酰（GelMA）支架进行支持，随后通过微计算机断层扫描（micro-CT）和组织学方法进行分析。

结果

观察到施耐德膜周围出现了自发的骨形成现象。单细胞分析发现，与PRRX1相关的同源框1（PRRX1）前体细胞群参与了上颌窦内骨的形成过程。与BMSCs相比，SMMSCs在术后四周表现出更早且更显著的骨再生能力，其组织体积和骨体积与总体积（BV/TV）的比例也更高。

结论

施耐德膜可能通过PRRX1⁺前体细胞谱系发挥作用促进骨生成。SMMSCs能够加速颅骨缺损处的早期骨再生。本研究首次在体内验证了SMMSCs的成骨能力，并在单细胞层面明确了其分子身份。