目的:基于全转录测序技术,研究在PMMA骨水泥材料诱导下产生的诱导膜的成骨机与低氧诱导因子-α信号通路(HIF-α信号通路)之间的关系。方法:采用随机分组方式将18只雄性SD大鼠分为诱导膜组和对照组,每组各9只,两组均在大鼠的左侧股骨中段截取出长度为0.5cm的骨块,并以钢板固定。诱导膜组于大鼠股骨缺损处植入PMMA骨水泥块,对照组不植入骨水泥。造模后所有大鼠均单笼饲养,并于术后5天连续给与青霉素预防感染,观察并统计两组大鼠术后进食、行走、伤口愈合情况。造模6周后分别采集诱导膜组骨水泥表面附着生长的诱导膜组织和观察组骨缺损周围的骨膜组织,然后对两组标本进行HE染色观察组织病理学变化,行全转录组测序对比两组的差异基因表达,对两组样本差异表达的m RNA所在基因进行筛选,排查HIF-α信号通路的差异基因的富集程度,筛选出可能与诱导膜成骨效应相关的细胞通路,最后行免疫荧光检测验证HIF-α信号通路相关的细胞因子。结果:两组大鼠术后均正常进食、排便,伤口愈合良好,无明显感染迹象。HE染色下诱导膜组织中含大量细胞,并且形成了丰富的与骨水泥方向平行的纤维组织,微血管网丰富。对照组细胞数及微血管数量均低于诱导膜组。诱导膜组全转录组测序结果显示,诱导膜与对照组包括Gene、m RNA、lnc RNA、circ RNA、ce RNA分析及相关通路表达预测显示,与对照组相比,诱导膜组检测到790个基因表达升高,1029个基因表达降低,有显著性差异表达的m RNA表达升高的1628个,降低的有1559个。差异基因中与成骨相关的主要细胞通路包括HIF-α、Wnt、TNF signaling pathway等20余个通路,蛋白编码转录本m RNA表达分析结果提示HIF-α信号通路中的差异基因富集,提示低氧诱导因子-α信号通路(HIF-α)信号通路活跃。根据测序结果行免疫组织化学检测提示参与HIF-α信号通路的成骨相关的重要细胞因子HIF-1α、VGEF表达增高。结论:HIF-α信号通路与Masquelet诱导膜的促进成骨作用密切相关。