アンジオポエチン-1は、オクルディンのPTPN-2媒介チロシン脱リン酸化を介して脳内皮透過性を調節します

目的：血液脳関門（BBB）内皮透過性の増加は、神経血管炎症の特徴です。Angiopoietin-1（Ang-1）は、TIE-2受容体アゴニストリガンドであり、内皮細胞のバリア機能を調節することが知られています。しかし、脳内皮におけるAng-1を介したタイトジャンクション（TJ）の修復に関連する分子メカニズムは依然としてとらえどころのないままです。この研究では、タイト接合タンパク質のANG-1媒介安定化における非受容体タンパク質チロシンホスファターゼN-2（PTPN-2）の新しい役割を調査しました。 方法と結果：Ang-1のバリア保護メカニズムを研究するために、強力な炎症性メディエータートロンビンを使用して、in in-vitroでヒト脳微小血管内皮細胞に挑戦しました。共焦点顕微鏡検査とトランスウェル透過性アッセイを使用することにより、ANG-1を介した脳内皮細胞の前処理がトロンビンを媒介するTJの破壊と内皮透過性の増加を減少させることを示します。また、Ang-1はオクルディンのトロンビン誘導チロシンリン酸化を阻害し、Zona Occludens-1（Zo-1）とのオクルディン相互作用を促進してTJを安定化することも発見しました。興味深いことに、我々の研究では、siRNAによるPTPN-2の枯渇が、オクルディンのチロシン脱リン酸化を促進するANG-1能力を廃止し、ZO-1および内皮高速性からオクルディン分離をもたらすことが明らかになりました。 要約：総称して、我々の発見は、脳内皮細胞でPTPN-2を媒介したオクルディンのチロシンリン酸化をブロックすることは、BBB機能を維持するための新しいメカニズムであり、BBBの破壊に関連する神経炎症障害の重要な治療戦略を提供する可能性があることを示唆しています。

OBJECTIVE: Blood brain barrier (BBB) breakdown and increased endothelial permeability is a hallmark of neuro-vascular inflammation. Angiopoietin-1 (Ang-1), a Tie-2 receptor agonist ligand, is known to modulate barrier function of endothelial cells; however the molecular mechanisms related to Ang-1 mediated repair of Tight Junctions (TJs) in brain endothelium still remain elusive. In this study, we investigated a novel role of non-receptor protein tyrosine phosphatase N-2 (PTPN-2) in Ang-1 mediated stabilization of tight junction proteins. METHOD AND RESULT: To study the barrier protective mechanism of Ang-1, we challenged human brain microvascular endothelial cells in-vitro, with a potent inflammatory mediator thrombin. By using confocal microscopy and transwell permeability assay, we show that pretreatment of brain endothelial cells with Ang-1 diminish thrombin mediated disruption of TJs and increase in endothelial permeability. We also found that Ang-1 inhibits thrombin induced tyrosine phosphorylation of Occludin and promote Occludin interaction with Zona Occludens-1 (ZO-1) to stabilize TJs. Interestingly, our study revealed that depletion of PTPN-2 by siRNAs abolishes Ang-1 ability to promote tyrosine dephosphorylation of Occludin, resulting Occludin disassociation from ZO-1 and endothelial hyperpermeability. SUMMARY: Collectively, our findings suggest that in brain endothelial cells blocking PTPN-2 mediated tyrosine phosphorylation of Occludin is a novel mechanism to maintain BBB function, and may offer a key therapeutic strategy for neuro-inflammatory disorders associated with BBB disruption.