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正常的血流切应力对于维持血管正常功能包括抗血栓形成、屏障功能和血管本身的动态平衡都是至关重要的。血流切应力变化将导致血管重建(remodeling),而病理性的血管重建是动脉粥样硬化、高血压和血管再狭窄等病变共同的病理基础。了解切应力变化对血管重建的影响及其机制,对探讨心血管疾病的发病机制、诊断与治疗有重要的理论和实际意义。本文采用了结扎一侧颈总动脉部分分支,造成两侧颈总动脉的血流切应力显著改变的大鼠模型,研究血流切应力变化对颈总动脉重建的影响并初步探讨其机制。以不结扎动脉分支的假手术动物作为对照组。采用光镜和透射电镜观察动脉显微组织结构、几何形态学和超微结构的变化;观测动脉零应力状态下张开角的变化;应用TUNNEL法观察了血管平滑肌细胞(VSMC)凋亡;用激光共聚焦显微镜观测动脉内弹力膜(IEL)重建;并用大分子示踪剂辣根过氧化物酶(HRP)示踪法研究了IEL通透性的变化;用免疫组化和免疫印迹法检测了动脉calponin, fibronectin, p-Akt, p21等分子表达;用明胶酶谱法研究了基质金属蛋白酶(MMPs)活性,并在应用了MMPs的抑制剂“强力霉素”对血管重建进行干预后,再观察calponin, p-Akt, p21, MMPs表达的变化。结果显示:①结扎大鼠左颈总动脉(LCA)的远侧部分分支,造成同一动物LCA的低平均切应力状态,对侧右颈总动脉(RCA)高平均切应力状态。在切应力显著降低7天后,LCA管径减小,壁厚内径比增加,张开角减小,VSMC凋亡和去分化增加,内皮下层增厚;而RCA的管径和壁厚内径比未见明显变化,但VSMC的凋亡和去分化也显著增加;②切应力的降低导致LCA的IEL窗减小,通透性改变,大分子示踪剂在IEL下层的显著聚积,并伴有fibronectin表达的增加;明显区别于高切应力RCA的变化;③切应力的显著变化导致血管内MMPs的活性增加,并伴有Akt / p21信号通路的活化;应用MMPs的抑制剂“强力霉素”可以显著抑制MMPs的活性,同时也在一定程度上抑制了切应力诱导的Akt / p21信号通路的活化及VSMC的去分化。上述结果表明,在血流切应力降低的较早阶段即出现动脉壁的结构性重建,其中以IEL的重建最为显著,并可导致大分子物质在动脉壁内的异常聚积。血流切应力变化增加了MMPs的活性,而MMPs的抑制剂可能在多个环节上拮抗切应力变化所诱导的血管重建,以维持血管结构和功能的稳定。