背景：近年来,关于牵张成骨技术已进行了大量的临床与基础研究,而研究多集中在牵张成骨的骨形成机理、促进因素以及临床应用等方面,对骨牵张引起的周围软组织如神经、血管、肌肉、关节等损伤的研究还比较少。但肢体延长中产生的并发症,如肌肉挛缩、关节僵直、牵引损伤神经血管等往往成为严重的临床并发症,同时也干扰了骨延长的顺利进行。对肢体延长所带平的软组织问题已引起人们的特别关注,Illizarov(肢体延长技术先导者)本人曾在20世纪80年代就相关问题进行了研究并撰文,Paley在1990年即指也肢体延长最突出的问题是肌肉,而小是骨。目前该领域的研究正在日益深化,已成为研究的热点。目的：本实验通过观察兔胫骨牵张成骨过程中不同矿化期腓肠肌的组织学结构变化以及IGF-1在腓肠肌中表达的变化规律,了解牵张成骨过程中受牵拉骨骼肌的适应性改建能力并初步探讨其改建机制。方法：动物模型选用日本大耳白兔,于左后肢胫骨干上1/3截骨术后安装单臂外固定延长支架,制备动物肢体延长模型。术后7天开始延长,牵拉速度为1mm/d (0.5mm/次,2次/d),共计10天,完成胫骨延长1cm。42只动物随机分为矿化期0,7,14,28,56天5个实验组和一个对照组。分别于特定时间段取材术侧的腓肠肌,制备石蜡包埋切片进行HE染色和免疫组织化学染色,光镜观察腓肠肌组织的形态结构变化以及检测IGF-1在矿化期不同时相的表达情况,另有新鲜取材的肌肉组织送电镜室进行透射电镜的组织超微结构变化观察。结果：1.动物模型成功制备。随矿化期延长,X线动态观察骨痂影像逐渐清晰,骨痂量逐渐增多,两端的骨皮质汇合,逐渐出现骨髓腔,皮质骨和髓腔分界清楚,最后骨痂愈合,延长肢体力线佳,没有出现畸形愈合。2.牵拉外力导致腓肠肌受到损伤,但经过矿化期后,可达到自身修复。在牵拉期，随胫骨的缓慢延长,被牵拉腓肠肌的形态结构出现明显损伤性改变：光镜下出现肌纤维退化,肌浆崩解变性,肌细胞核内陷；超微结构表现为肌原纤维萎缩,肌原纤维排列紊乱,线粒体肿胀,肌细胞核固缩、内移。而当肢体延长结束进入矿化期后,肌纤维逐渐自我修复,直至肌纤维结构基本恢复正常。3. IGF-1在胫骨延长的不同时期表达量不同,基本表达规律为对照组腓肠肌IGF-1的表达基本呈阴性,被牵拉腓肠肌中IGF-1的表达在牵拉完成时即矿化0天时表达呈现强阳性,于矿化7天时表达仍呈阳性,强度稍小于矿化0天,矿化14天时IGF-1表达较矿化7天时相比呈下降趋势,矿化28天时表达进一步下降,至矿化56天时IGF-1表达与对照组无显著性差别。结论：1.家兔是肢体延长模型制作中优选动物,建立的改良家兔肢体延长模型可以符合后续实验要求,获得可靠实验数据。应用X线可对延长不同时期的新骨形成情况进行监测。2.缓慢肢体延长过程中受牵拉骨骼肌的亚临床损害是暂时的、可逆的,通过一段时间的矿化期,骨骼肌组织损伤可通过自身调节得到修复。3.在兔胫骨牵张成骨过程中,IGF-1的表达变化与腓肠肌的组织学变化规律相一致,这提示IGF-1作为一种细胞因子可能介导了腓肠肌的功能性改建。