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血管重建(remodeling)是高血压、动脉粥样硬化等心血管疾病共同的发病基础和基本的病理过程。低切应力在动脉粥样硬化血管重建发生、发展中起重要作用,然而其分子机制仍未阐明。开展力学因素作用条件下的心血管蛋白质组研究,寻找力学因素对心血管作用的药物靶标或生物标记物,有助于我们从蛋白质水平更全面地了解血管重建的分子机制,为临床防治心血管疾病提供新的力学生物学依据。本文应用双向凝胶电泳(2-DE)结合质谱分析与生物信息学分析的蛋白质组学方法,比较了正常切应力(15 dyn/cm2)与低切应力(5 dyn/cm2)条件下体外培养的大鼠胸主动脉蛋白表达的差异;同时对蛋白质组学分析筛选出的血管差异表达蛋白Rho-GDIα,应用荧光定量PCR技术和蛋白免疫印迹技术进行组织水平的验证;应用细胞联合培养流动腔系统和蛋白免疫印迹技术,检测了正常切应力与低切应力条件下,大鼠血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells,VSMCs)与内皮细胞(endothelial cells, ECs)的Rho-GDIα表达变化。结果显示,①2-DE图谱中,2倍以上差异表达的蛋白点有78个,质谱分析和数据库检索确定了其中43个蛋白的身份,大多数差异蛋白的功能涉及细胞骨架、信号传递、能量代谢和细胞外基质分子等,其中Rho家族磷酸化的调节蛋白Rho-GDIα在低切应力组低表达;②与正常切应力组相比,低切应力条件下体外应力培养血管组织的Rho-GDIα在RNA和蛋白水平的表达均下降,与蛋白质组学分析结果一致;③与正常切应力组相比,低切应力条件下联合培养VSMCs与ECs的Rho-GDIα蛋白表达均明显降低,这一结果也与蛋白质组学分析结果吻合。结果提示,应用蛋白质组学方法研究低切应力诱导血管重建的分子机制,可从整体上为诠释这一复杂的病理变化提供新的力学生物学依据;本研究筛选出的血管差异蛋白质之一Rho-GDIα可能参与了低切应力诱导的血管重建过程。