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。
