Schädelnähte sind dichte faserige Verbindungen zwischen Schädelknochen, die als Gelenke dienen, um leichte Schädelbewegungen zu erleichtern und ein schützendes Polster für das Gehirn unter Druck zu bieten1. In den letzten Jahren hat die Forschung verstärkt die zentrale Rolle von Schädelnähten bei der Schädelentwicklung, der kraniofazialen Homöostase und dem inhärenten osteoreparativen Potenzial hervorgehoben 2,3,4,5,6,7,8. Während der Wachstums- und Entwicklungsphasen fungieren Schädelnähte als Hauptwachstumszentren im Schädel4. Die Knochenneubildung findet an den osteogenen Fronten auf beiden Seiten der Nähte statt, während die Zellen in den Nähten einen undifferenzierten mesenchymalen Zustand beibehalten, was eine ausgewogene Schädelexpansion neben dem Gehirnwachstum gewährleistet1. Der Verlust der Schädelnähte zu diesem Zeitpunkt führt zu einer Diskrepanz zwischen dem Wachstum des Schädels und des Gehirns, was zu schwerwiegenden Problemen wie Hirnverletzungen, Hydrozephalus, erhöhtem Hirndruck und kognitiver Dysfunktion führt 3,9.
Darüber hinaus spielen Schädelnähte eine entscheidende Rolle bei der Bestimmung der Prognose von Schädeldachdefekten 5,7,10. Das Regenerationspotenzial über die Schädeloberfläche ist ungleichmäßig verteilt, wobei die Schädelnähte im Vergleich zu nicht nahten Regionen bemerkenswert überlegene Fähigkeiten aufweisen10,11. Eine Studie zeigt, dass die Geschwindigkeit der Heilung des Schädeldefekts umgekehrt mit dem Abstand zwischen der Schädelnaht und der Verletzungsstelle korreliert10. Insbesondere führt die Entfernung von koronalen und sagittalen Nähten zur Nichtheilung von parietalen Knochendefekten7, was die Notwendigkeit einer Nahtregeneration bei Schädeldachdefekten unterstreicht. Der Fokus der aktuellen Studien liegt jedoch überwiegend auf der Wiederherstellung der kranialen Knochenstruktur unter Vernachlässigung der Regeneration des Nahtmesenchyms.
Was die Fortschritte bei der Nahtregeneration betrifft, so wurden vielversprechende Ergebnisse bei der Transplantation von nahthaltigen Knochenlappen, mesenchymalen Stammzellen (MSCs) und künstlichen Biomaterialien beobachtet. Wenn Knochenlappen mit Nähten in Schädeldachdefekte transplantiert wurden, integrierten und heilten sie erfolgreich, im Gegensatz zu solchen ohne Nähte, die eine Pseudarthrose und die Unfähigkeit zeigten, Periost, Dura mater oder Osteozyten zu bilden5. Ebenso erleichterte die Implantation von MSCs aus dem Knochenmark in sagittale Naht-Knochen-Kompositdefekte die Bildung nahtartiger Lücken12. Bemerkenswert ist, dass eine kürzlich durchgeführte Studie die Realisierung der Nahtregeneration mit Gli1+ MSCs hervorhob, die eine intrakranielle Druckkontrolle, eine Korrektur der Schädeldeformität und eine verbesserte neurokognitive Funktion ermöglichen13. Mit der Entwicklung der regenerativen Medizin und der biomedizinischen Technik konzentrieren sich die Forscher aufgrund ihrer anpassungsfähigen und anpassbaren Eigenschaften zunehmend auf Tissue Engineering-Biomaterialien14. Insbesondere haben sich Polytetrafluorethylenmembranen bei der gleichzeitigen Rekonstruktion von Schädelknochen- und Nahtmesenchym als wirksam erwiesen15,16.
In der kraniofazialen Forschung fehlen jedoch etablierte Modelle für die Erforschung mesenchymaler regenerativer Nahttherapien, im Gegensatz zu relativ ausgereiften Modellen zur Reparatur anderer Gewebe wie Knochen, Haut, Knorpel und Muskeln17. Das Fehlen eines standardisierten Modells schränkt die Untersuchung von nahtregenerativen Therapien ein und macht es schwierig, vergleichende Analysen über verschiedene Studien hinweg durchzuführen. Daher wurde in unserer Studie ein praktikabler und reproduzierbarer Defekt zwischen Schädeldach und Knochen der Ratte festgestellt. Mit dieser Methode wollen wir geeignete klinische Interventionen für die Rekonstruktion von Schädelnaht entwickeln, die neue Perspektiven für die funktionelle Reparatur von Schädelmarksdefekten bieten und ungünstige Ergebnisse durch Nahtverlust verringern.