血液中樞神經系統屏障
（BCNSB）
的破壞是許多神經炎症性疾病的標誌，例如多發性硬化症
（MS）
。美國猶他大學的研究團隊使用MS小鼠模型和自身免疫性腦脊髓炎
（EAE）
小鼠模型，發現
內皮到間充質的轉變（EndoMT）發生在臨床症狀發作前的中樞神經系統中，並且在BCNSB損傷中起主要作用。
EndoMT可由IL-1b刺激的訊號通路誘導，其中ARF6的啟用導致與ALK-SMAD1/5通路的串擾。
抑制ARF6的活化既可以預防和逆轉EndoMT，穩定BCNSB功能，減少脫髓鞘。
即使在在嚴重的EAE後也能減輕症狀，而不會對自身進行免疫損害。ALKs的抑制也降低了EAE模型中的疾病嚴重程度。因此，
IL-1b-ARF6-ALK-SMAD1/5通路的多種成分可以靶向治療神經炎症性疾病的。
內皮特異性
Arf6
敲除
可阻斷MS進展並減少血管滲漏
為了檢查ARF6是否參與EAE的建立和進展，研究團隊構建了全身敲除小鼠
（Arf6
f/-
；Rosa26-CreERT）
，內皮特異性Arf6敲除小鼠
（Arf6
f/f
；Cdh5-CreERT2）
，T細胞特異性Arf6敲除小鼠
（Arf6
f/-
；Lck-Cre）
和造血細胞特異性Arf6敲除小鼠
（Arf6
f/-
；Vav1-iCre）
。
作者用髓鞘少突膠質細胞糖蛋白
（MOG35-55）
處理小鼠以誘導EAE，並在28天內評估臨床評分和體重。產後第1天全身或內皮特異性敲除
Arf6
可顯著降低臨床評分的嚴重程度並限制體重減輕。HE染色以及LFB染色分別顯示內皮特異性
Arf6
敲除小鼠的T細胞浸潤減少和脫髓鞘減少。
總體而言，
ARF6的內皮特異性抑制穩定了BCNSB並顯著抑制了EAE的進展，而不影響T細胞的全身水平。
圖1。小鼠內皮特異性
Arf6
敲除阻斷疾病進展
抑制
ARF6
的藥物是
治療MS的潛在治療策略
用NAV-2729
（每日腹膜內注射30mg/kg）
，小分子ARF6抑制劑預防治療野生型C57BL/6J小鼠，降低臨床評分，體重減輕和血管滲漏。為了確定抑制ARF6是否可能為治療MS提供潛在的治療策略，研究團隊在EAE誘導後13天開始每天用NAV-2729治療EAE小鼠。
結果發現
NAV-2729治療後降低了臨床評分，防止體重減輕，並減少T細胞浸潤和脫髓鞘。
圖2。ARF6的藥理學抑制逆轉MOG誘導的EAE小鼠的症狀和病理學
Arf6的內皮特異性丟失
或ARF6的全身抑制
可降低
中樞神經系統血管中的EndoMT
為了確定血管滲漏是否可能在導致臨床症狀的EAE的早期進展中發揮作用，研究人員在EAE誘導後使用EvansBlue染色評估了C57BL/6J EAE小鼠大腦和脊髓中的血管通透性，發現在這個症狀前時間點確實血管通透性增加，其中大部分發生在大腦和尾脊髓。在免疫後第14天和第21天，滲透性增加並擴散到整個脊髓。因此，研究人員假設EndoMT可能是EAE模型中BCNSB中斷的驅動因素。
為了驗證這一假設，研究團隊在EAE誘導後分離脊髓微血管並透過免疫熒光檢查pSMAD1/5、N-鈣粘蛋白和SNAI2表達水平，發現EndoMT標記物訊號增加。總之，
這些結果表明EndoMT是BCNSB功能障礙的催化劑，並且EAE病理生理學可以透過ARF6抑制來逆轉。
圖3。抑制Arf6 可降低了從EAE小鼠脊髓分離的微血管中的EndoMT
IL-1b和ALK訊號之間的串擾
誘導人腦微血管內皮細胞中的EndoMT
IL-1b可誘導內膜MT，導致內皮屏障功能喪失；此外，ARF6可被IL-1b啟用以增加內皮通透性。為了確定IL-1b是否可能驅動EndoMT和血管滲漏，研究人員用IL-1b處理了人腦微血管內皮細胞
（HBMECs）
。IL-1b在12小時和20小時誘導內皮細胞和EndoMT標誌物的形態學變化，其中CD31被下調，而Snail和N-鈣粘蛋白被上調。
這些結果表明
IL-1b可以以ALK依賴的方式啟用SMAD1/5，這表明IL-1b和ALK訊號之間的串擾會導致EndoMT。
圖4。ARF6是IL-1b誘導的EndoMT所必需的
抑制ALK受體可減少
血管滲漏並阻止EAE的進展
該研究的體內和體外資料表明，
ARF6透過其ALK的啟用在調節EAE的病理生理學方面起著至關重要的作用，從而導致EndoMT和BCNSB的分解和血管滲漏。
這提示阻斷ALK應減少MSEAE模型中的臨床症狀，脫髓鞘，EndoMT和血管洩漏。
因此，在EAE誘導後的第1天至第28天每天用ALK抑制劑LDN193189和SB431542治療EAE小鼠，發現
抑制ALK可降低臨床評分，穩定體重，並減少T細胞浸潤和脫髓鞘，降低了EndoMT和脊髓和大腦中的血管通透性。
結 論
綜上所述，研究人員發現
在慢性炎症條件下，IL-1b誘導ARF6啟用，透過尚未確定的機制促進與ALK-SMAD1/5通路的串擾
。SMAD1/5的啟用會刺激轉錄調節因子的表達，從而導致內皮細胞標誌物的丟失和間充質細胞標誌物的獲得，並導致血液中可溶性部分的血管滲漏。白細胞被募集到中樞神經系統實質中的脫髓鞘和炎症部位。
這一過程會加速CNS炎症並抑制髓鞘再生，並導致神經退行性變。
圖5。BCNSB中EndoMT響應MS炎性刺激示意圖