德国波恩大学医院神经内科的Julian Zimmermann等据此假设在aSAH时精氨酸酶-1释放到脑脊液，致L-精氨酸和NO代谢失调。通过消耗eNOS的底物L-精氨酸，精氨酸酶-1导致CVS、DCI和临床预后不良。研究者前瞻性收集与aSAH患者的精氨酸代谢相关的实验室检查及治疗结果，分析预后的预测因素及治疗方式。文章发表于2021年10月的《Translational Stroke Research》在线。
——摘自文章章节
【Ref: Zimmermann J, et al. Transl Stroke Res. 2021 Oct 2. doi: 10.1007/s12975-021-00944-y. [Epub ahead of print]】
动脉瘤性蛛网膜下腔出血（aSAH）时，裂解的红细胞释放的胞内物质与脑血管痉挛（CVS）和迟发性脑缺血（DCI）相关。由于血红蛋白对一氧化氮（NO）的亲和力比氧气强1000倍，所以血红蛋白及其分解代谢产物具有清除NO的能力。NO通过其内皮舒张功能调节脑血流量，NO水平下降与DCI程度密切相关。
L-精氨酸的末端胍基氮原子通过内皮型一氧化氮合成酶（eNOS）裂解成NO和L-瓜氨酸。尿素循环的最后一步是精氨酸酶将L-精氨酸分解为L-鸟氨酸和尿素。精氨酸酶存在两个亚型，精氨酸酶-1主要在肝脏表达，也存在于红细胞的胞质中，所以血浆精氨酸酶-1水平可以作为溶血标记物。德国波恩大学医院神经内科的Julian Zimmermann等据此假设在aSAH时精氨酸酶-1释放到脑脊液，致L-精氨酸和NO代谢失调。通过消耗eNOS的底物L-精氨酸，精氨酸酶-1导致CVS、DCI和临床预后不良。研究者前瞻性收集与aSAH患者的精氨酸代谢相关的实验室检查及治疗结果，分析预后的预测因素及治疗方式。文章发表于2021年10月的《Translational Stroke Research》在线。
该研究前瞻性收集102例行脑室外引流术或颅内压检测的aSAH患者。根据研究标准，最终纳入43例年龄≥18岁、Fisher分级为3级和根据医生判断需检测颅内压的aSAH患者。所谓的脑血管痉挛综合征（CVS）指，出现与血管痉挛相关的迟发缺血性神经功能缺损（DIND），或CTP示与血管痉挛相关的脑灌注不足，或颅内动脉痉挛呈中度至重度狭窄。迟发性脑缺血（DCI）指入院时或术后24小时影像学检查发现血管痉挛所引起的新发缺血性病变。采用aSAH后3个月的改良Rankin量表（mRS）评估功能预后：mRS评分0-1分为功能预后良好；2-3分为功能预后一般；4-5分为功能预后不良；6分为死亡。
研究通过脑室穿刺采集脑脊液（CSF），每2-4天采集一次；直到测量CSF蛋白质3周或分析CSF氨基酸2周或责任医师决定拔除脑室外引流管为止。采得的CSF样品立即离心并储存在-80℃环境中。同时，收集21例无aSAH、但因原发性头痛或周围性面神经麻痹而需要腰穿患者的脑脊液样本作为对照。
在aSAH后4个不同时间点采集脑脊液样本：aSAH后第1-3天的CVS前阶段、aSAH后第4-7天的CVS发生阶段、aSAH后第8-14天的CVS明确阶段和aSAH后第15-22天的CVS缓解阶段。应用ELISA法检测CSF的精氨酸酶-1和采取高效液相色谱法（HPLC）或液相色谱串联质谱法（LC-MS/MS）检测CSF的L-精氨酸和L-鸟氨酸。研究结果显示，发生与未发生CVS两组患者仅在脑室内出血（IVH）发生率、迟发性脑缺血发生率以及预后存在差异，其余临床特征无明显差异。与未发生CVS的患者相比，在aSAH后14天之前，CVS患者的精氨酸酶-1水平较高。精氨酸酶活性替代参数，即L-精氨酸/L-鸟氨酸（Arg/Orn）比例，与脑脊液精氨酸酶-1水平相关。CVS患者从发病第1-3天至第14天，Arg/Orn比例明显降低（p=0.0009）。在调整年龄、Hunt和Hess分级以及脑室内出血等因素后，Logistics回归分析结果表明，早期Arg/Orn比例可预测CVS（p=0.008）和DCI（p=0.035）；发病时Arg/Orn＜2.71预测CVS的敏感性为86.7%，特异性为72.2%；Arg/Orn≥2.71可判断功能预后良好。
作者根据该研究提出导致aSAH期间NO减少的新机制，即精氨酸酶-1从红细胞内释放到脑脊液中，导致L-精氨酸消耗和NO生物利用度降低。除此之外，Arg/Orn比例是aSAH后CVS、DCI和3个月不良功能预后的可靠预测因子。研究提供上述新的预测预后生物标志物，有助于aSAH治疗新方法的开发。
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