目的:研究牵张成骨区骨组织、新生幼犬骨组织与成年犬骨组织的基因表达差异情况,从而找到牵张成骨期间可能激活的与新生发育期成血管及成骨有关的因子及信号通路。使验证临床牵张成骨的成骨速度是婴幼儿骨生长发育速度的4-6倍的原因成为可能。方法:1.将6只犬随机分成牵张成骨固定0周组及对照组(未作处理成年犬)。牵张成骨固定0周组行单线DO牵张手术,于手术后1周开始牵张,每天1mm,牵张1周,于牵张结束当天处死动物并收集标本,对照组直接处死动物并收集标本。另选取新生半小时内幼犬3只作为新生组,处死动物并收集标本。利用大体观、CBCT技术、HE染色法观察标本。2.提取三组标本总RNA,建立cDNA文库,用Hiseq 4000平台对上述三组进行高通量测序。对测序数据进行质量评估、序列比对分析,基因表达水平分析;检测差异基因表达情况并对差异基因进行GO富集,以此对其功能富集情况进行了解。结果:所有实验动物均顺利完成手术及术后的牵张过程。术后无动物死亡现象,伤口愈合良好,无感染等不良情况,未发现牵张器松脱、断裂现象,固定良好。1.大体观:DO-0组:牵张区域内未见新骨形成,由肉芽组织充填,质地较软。2.CBCT观察:牵张区未见白色阻射影,无新骨形成,缺隙两侧边界清晰。3.RNA样品质量检测:RNA条带清晰,无杂质污染,完整性较好,降解率低。4.HE染色:DO-0组:牵张间隙内为肉芽组织,镜下见大量毛细血管增生。两侧骨段端见新生骨小梁和骨基质,骨小梁较细小,骨基质周缘有大量成骨细胞但排列不规则。P-0组:骨小梁较幼稚、细小,骨基质周围有成骨细胞,镜下见大量毛细血管增生。Normal组:骨小梁粗大,成骨细胞明显减少。胶原纤维粗大并可见成熟的哈弗氏系统。5.测序数据质量评估:(1) A / T / G / C碱基含量分布统计:三个样本文库碱基分布均匀,N%在合理范围之内。(2)碱基质量分布统计:所获得测序数据达到后续分析要求。(3)碱基错误率分布统计:错误率均小于 0.1%。6.序列比对结果:Normal组比对率是57.06%; DO-0组比对率是52.55%;P-0组比对率是47.37%。三个样品的比对率尚可,可以进行后续分析。7.随机性评估:reads在基因各部分分布符合中间深两端低的布局,说明基因片段打断随机性好,测序数据结果可进行后续的生物信息学分析。8.差异表达基因检测结果:在Normal组与P-0组、DO-0组的对比中找到253个显著性差异表达基因,其中表达下调的有175个,表达上调的有78个。9.GO富集分析结果:对Normal组与P-0、DO-0组对比表达上调的差异基因进行GO富集分析,其中与细胞代谢相关的基因高表达。对Normal组与DO-0组对比中表达上调的差异基因进行GO富集分析,发现与细胞的增殖、迁移,血管形成、生长发育等相关的基因高表达。结论:发现DO-0组、P-0组与Normal组的差异表达基因有253个,其中上调的有78个,下调的有175个,且在上调的显著差异表达基因中有LGALS1、PTK7、CLU三种基因可能与新生发育期成血管及成骨相关。牵张成骨期间可能激活了新生发育期成血管及成骨的因子和信号通路。