目的：建立小鼠胫骨牵引成骨模型,分析骨形态形成蛋白4 (Bone Morphogenetic Protein 4,BMP-4)及其受体(activin-like kinase3,ALK-3)在牵引成骨过程中的表达,探讨机械牵张力转化为生物信号从而调节骨再生过程的机制。方法：选取36只健康雄性8周龄CD-1小鼠,腹腔内注射苯巴比妥钠(30mg/kg)麻醉下,所有小鼠均接受左胫骨中上段骨干横行截骨,安置特制延长外固定架。方法为常规消毒皮肤后,于左胫骨中上段截骨处,用27号注射针头钻孔数个后,无菌剪刀剪断胫骨干。然后于截骨处远近端分别经皮穿交叉27号注射针头,并安置延长外固定架。胫骨牵引过程中包括5天静止期,12天牵引期和14天固塑期。牵引速率为0.1mm／次,2次／天,共0.2mm／天,术后于第5,9,13,17,24,31天分组杀取动物,采集左胫骨标本,分别作组织学检查、RT-PCR和原位杂交试验分析,每个时间点6只小鼠。结果：组织学检查显示静止期其修复过程基本与骨折愈合过程相似。牵引期,被牵引骨痂显示出三个典型的生物学功能区：纤维间区,初始骨基质前沿和微骨柱形成区。在固塑期早期,牵引骨痂骨性愈合。RT-PCR和原位杂交分析显示机械牵张力能提高BMP-4、ALK-3的表达。结论：1、牵引成骨是一种持续的骨再生过程,机械张力通过刺激局部生长因子及其受体(如BMP-4和ALK-3)以及细胞外基质(如骨钙素)的持续表达,维持骨痂的不断形成和再塑,从而填充被逐渐延长的骨间隙。2、牵引期新生骨的主要形成方式是膜内成骨。