目的:本研究通过建立小鼠下肢缺血模型,比较CatS+/+和CatS-/-两组小鼠缺血与非缺血下肢血流的动态变化、CatS+/+和CatS-/-两组小鼠主动脉环微管腔形成、利用组织蛋白酶S抑制剂及MMP抑制剂观察小鼠主动脉环微管腔形成以及小鼠主动脉环的免疫荧光鉴定,探讨组织蛋白酶S(Cathepsin S,CatS)对小鼠主动脉环微管腔形成的影响。方法:分别在C57BL6野生型雄性小鼠(CatS+/+组)和CatS基因敲除雄性小鼠(CatS-/-组)建立下肢缺血模型,每组8只,分别测定术前、术后即刻、1天、4天、7天、14天、21天血流进行比较分析。再将CatS+/+组小鼠,分为正常对照亚组、选择性CatS抑制剂(LHVS)亚组、非选择性CatS抑制剂(E64d)亚组和基质金属蛋白酶(MMP)抑制(GM6001)亚组,每组2只,观察小鼠主动脉环微管腔形成情况。用免疫荧光法异硫氰酸荧光素(FITC)-CD31标记微管腔形成情况。结果:(1)CatS-/-组小鼠明显抑制下肢血流的恢复。用激光多普勒超声血流仪检测下肢血流,缺血与非缺血下肢血流比值统计结果显示:CatS-/-组小鼠术后第7、14、21天缺血下肢血流恢复均明显慢于CatS+/+组(P均<0.05)。(2)CatS-/-组小鼠的主动脉环中生长出来的微管腔与CatS+/+组小鼠比较明显减少,两者有统计学差异(P<0.001)。(3)LHVS、E64d以及GM6001亚组分别与正常对照亚组比较,均明显抑制主动脉环微管腔的形成,两者差异均有统计学意义(P<0.05)。(4)主动脉环培养形成的微管腔由内皮细胞组成。结论:CatS在缺血性血管再生中发挥有益的作用,不但增加了主动脉环微管腔形成的数量,并且促进了缺血下肢的血流恢复。这些结果为寻找下肢缺血性血管再生提供了理论依据。