|
蛛网膜下腔出血（subarachnoid hemorrhage，SAH）是一种常见的出血性卒中类型，其病死率和致残率均较高，且发病率有逐年增高的趋势。脑血管痉挛（cerebral vasospasm，CVS）是 SAH 后的一种重要并发症。30%-70% 的 SAH 患者会发生 CVS，其引起的缺血性脑损伤是患者死亡和残疾的主要原因之一。目前认为，SAH 后出现的氧化应激、炎症反应、凋亡以及毒性物质刺激等可能是 CVS 的致病机制，但其确切机制尚不清楚，因此一直缺乏有效的防治策略。大量临床和实验研究均显示，SAH 患者脑脊液和（或）外周血内皮素 -1（endothelin-1，ET-1）水平呈上升趋势，并与 CVS 的病程相关，提示 ET-1 水平增高可能与 CVS 的发生和发展有着密切的联系。 1 ET-1 的调控及其生物学效应 ET-1 由 212 个氨基酸残基组成，相对分子质量为 2 492，在颅内可由多种细胞，包括血管内皮细胞、平滑肌细胞、星形胶质细胞和神经元产生。当机体发生应激反应时，通过激活内肽酶生成大 ET-1，后者在内皮素转换酶（endothelin-converting enzyme，ECE）的作用下合成 ET-1。ET-1 与其受体结合会激活相关信号通路，包括蛋白激酶 C（protein kinaseC，PKC）通路、丝裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase， MAPK）通路、磷脂酰肌醇 -3 激酶（phosphatidylinositol-3 kinase，PI3K）-RhoA-Rho 激酶 - 肌球蛋白轻链通路。在 PKC 通路中，ET-1 与血管平滑肌上的 ET 受体 A（endothelinreceptor A，ETA）结合，激活细胞内环磷酸腺苷、三磷酸肌醇和二酰甘油等第二信使，后者进一步激活 PKC，引起储存的 Ca2+ 内流，使血管平滑肌收缩。在 MAPK 通路中，ET-1 与其受体结合后，通过 JAK2、Src、PTK 激活 MAPK，后者可使细肌丝相关蛋白磷酸化，引起血管平滑肌收缩。在 Rho/Rho 激酶通路中，当 ET-1 与其受体结合后引起 PI3K 磷酸化，激活 RhoA-Rho 激酶，激活收缩蛋白引起血管平滑肌收缩。 2 ET-1 与 CVS 早期研究主要关注于 ET-1 与 CVS 病因学之间的关系。研究显示，CVS 时脑脊液和（或）外周血 ET-1 水平升高，选择性 ETA 受体拮抗剂可显著缓解 CVS；同时，在 CVS 发展过程中 ETA 表达上调，甚至 SAH 后脑血管会对 ET-1 变得更敏感。因此，从破裂的脑血管进入蛛网膜下腔的血液及其代谢产物是发生 CVS 的重要始动因素。它们可能导致了缩血管因子 ET-1 与舒血管因子一氧化氮（nitricoxide，NO）之间正常的平衡关系破坏，两者的失衡导致了 SAH 后 CVS。然而，ET-1 在 CVS 的病理生理学机制中的作用仍不明确。早期研究显示，SAH 后进入蛛网膜下腔的 ET-1 与血管平滑肌细胞上的受体结合，导致非选择性钙通道开放，细胞外 Ca2+ 内流，产生收缩作用。最近的研究显示，平滑肌细胞上的瞬时受体电位蛋白（transient receptor potential，TRP）可能与 ET-1 诱发的 CVS 有关。体外实验显示，ET-I（10 nmol/L）可引起 SAH 后第 4 天和第 7 天犬基底动脉平滑肌细胞外 Ca2+ 通过非选择性钙通道大量内流；而在 TRP 的多种亚型中，TRPC1、TRPC4 或二者的异聚体在 ET-1 诱导的 CVS 发展中起着更为主要的作用。因此，这些亚型将来有可能成为治疗 SAH 后 CVS 的一个有效的新靶点。 大量动物实验和临床研究显示，脑脊液中升高的 ET-1 可能源于蛛网膜下腔的血液及其代谢产物对神经元和星形胶质细胞的刺激，而外周血中升高的 ET-1 则反映了 SAH 发展过程中血管内皮功能紊乱的结果。脑脊液和血液内 ET-1 可能都参与了 CVS 的发生和发展过程，而脑脊液中的 ET-1 可能具有更为重要的作用。此外，在 CVS 发生和发展过程中，不仅 ET-1 受体上调，而且 5-HT 等致痉因子也升高或其受体上调，部分致痉因子特异性抑制剂同样可不同程度地缓解 CVS 症状。由此可见，CVS 的发生机制包括多个方面，脂质过氧化物、内皮源性缩血管物质和舒张血管物质之间的失衡、氨基酸代谢、炎症反应、内皮细胞增殖和坏死等都可能参与了 CVS 的发生和发展，而且这些致痉因素之间存在着相互联系，致使 CVS 的治疗可能无法通过单一靶点完全解决问题。 3 针对 ET-1 的 CVS 药物治疗 针对 ET-1 的 CVS 治疗药物主要包括 ET 受体拮抗剂、ECE 抑制剂和他汀类药物，动物实验或临床研究证实这些药物可在一定程度上缓解 CVS。 3.1 ET-1 受体拮抗剂 ET-1 的选择性受体拮抗剂通过阻断 ET-1 与受体结合而抑制 ET-1 的血管收缩效应，动物实验和临床研究均显示这类药物可缓解 CVS。作为具有代表性的一种 ET-1 受体拮抗剂，克拉生坦（clazosentan）可显著缓解 SAH 患者中到重度影像学性 CVS。在一项随机双盲安慰剂对照试验中，413 例 SAH 患者被随机分组接受 1 mg/h、5 mg/h、15 mg/h 克拉生坦和安慰剂治疗，结果显示，克拉生坦能以剂量依赖性方式缓解 CVS，但其不良反应（如肺部并发症、贫血、低血压等）的发生率也随着剂量的增大而增高。不过，另一项随机双盲安慰剂对照试验显示，克拉生坦组（5 mg/h）病死率、血管痉挛相关的病残率以及神经功能转归与安慰剂组并无显著差异。其原因可能包括：（1）克拉生坦使用过程中产生的不良反应可能影响了神经功能转归；（2） CVS 并非 SAH 后迟发性缺血性神经功能缺损（delayed ischemicneurologcal deficit，DIND）的唯一机制，微血栓、微循环紊乱、皮质扩散性抑制、迟发性神经元损伤等都可能加剧了 DIND 的发展；（3）出血本身引起的缺血性损伤和早期脑损伤较 CVS 引起的损伤更为严重。 3.2 ECE 抑制剂 ECE 是 ET-1 合成中的关键酶。ECE 有 ECE-1 和 ECE-2 等 2 种亚型，前者合成 ET-1 的作用更为明显。人 ECE-1 是一种锌结合性金属蛋白酶，其氨基酸序列与中性内肽酶（neutral endopeptidase 24.11，NEP）具有 37%-58% 的同源性，后者对心房钠尿肽的降解有促进作用。其他金属蛋白酶，如血管紧张素转换酶（angiotensin-converting enzyme，ACE）和 NEP 对 ECE-1 同样具有抑制活性。Lin 等将 ECE-1 抑制剂分为 3 类：选择性 ECE-1 抑制剂；同时抑制 ECE-1 和 NEP 的抑制剂；同时抑制 ECE-1、NEP 和 ACE 的抑制剂。尽管动物实验显示这几类药物均具有缓解 CVS 的作用，但运用到临床治疗时仍存在以下问题：（1）这些非特异性抑制剂能抑制 ET-1 的生成，但其产生的不良反应是否会加重 SAH 后损伤？；（2） SAH 后 ET-1 的安全范围尚不清楚，对 ET-1 的抑制程度有待进一步探讨；（3）在敲除 ECE-1 和 ECE-2 基因小鼠体内仍可发现 ET-1 水平升高，说明 ECE 可能并非 ET-1 的特异性生成酶，因此在治疗 CVS 时这些酶是否需要被完全抑制还有待深入研究。 3.3 他汀类药物 临床研究显示，他汀类药物不仅有较好的降血脂作用，而且还可缓解 SAH 后 CVS 和迟发性脑缺血（delayed cerebral ischemia，DCI）症状。越来越多的研究表明，他汀类药物可稳定内皮细胞功能，恢复一氧化氮合酶活性，升高 NO 水平，阻断炎性白细胞的活化和迁移。这些保护作用促进了 SAH 后的神经功能恢复，但目前他汀类药物改善 SAH 症状和预后的作用机制仍不完全清楚。大鼠预先给予阿托伐他汀 20 mg/（kg·d），15 d 后制作 SAH 模型，结果显示，阿托伐他汀预处理组模型制作后 24 h 时 CVS、脑水肿和脑细胞凋亡均较对照组显著减轻，神经功能恢复显著改善，而这些神经保护作用很可能是通过阻断胱冬酶（caspase）依赖性促凋亡通路实现的。然而，最近的一项临床试验却显示，辛伐他汀组（80 mg/d） CVS 症状发生率、院内病死率、住院时间和格拉斯哥转归量表评分与安慰剂组均无显著差异。因此，对于他汀类药物能否改善 SAH 症状和预后及其作用机制仍有待深入研究。 4 展望 最近的一项研究显示，在 SAH 患者发生影像学 CVS 和临床 CVS 症状出现之前 72 h 脑脊液 ET-1 水平即已增高。不过，由于在 CVS 发展过程中 ET-1 的来源和释放机制尚不完全明确，仅仅据此不足以判断 ET-1 与 CVS 之间的确切关系。尽管如此，大量研究仍然提示 ET-1 与 CVS 的发生和发展密切相关。SAH 后，ET-1 并非仅仅通过 CVS，而是通过多种途径参与 DCI 的发生和发展。同时，目前有关研究大多集中于 ET-1 对颅内大血管的影响，很少有研究关注 ET-1 与微循环障碍之间的关系。针对 ET-1 的治疗可显著缓解大血管痉挛，但其对微血管的影响还有待进一步研究。因此，将来在探索 ET-1 与 CVS 具体关系的同时，应深入探讨 ET-1 在 SAH 后多种损伤机制中的作用，为临床防治 CVS 和 DCI 开辟新的思路。
|
