Blood-Brain Barrier是大脑微血管系统内的坚固壁垒，包括由顶端紧密连接（TJs）、中位粘附连接（AJs）和中基底外侧Ca2+依赖的粘附连接的特殊内皮细胞（ECs）组成的物理屏障，与酶和外排泵蛋白支持的代谢屏障，它们共同组成了外周循环和中枢神经系统（CNS）之间的高度选择性扩散屏障。
      趋化因子CCL2/MCP-1是调节单核细胞/巨噬细胞迁移和浸润的关键趋化因子。在神经炎症状态下的中枢神经系统中，CCL2/MCP-1增多，与脑ECs上的G蛋白偶联受体CCR2结合，通过诱导TJ蛋白磷酸化，启动细胞内信号级联反应，使TJ蛋白从细胞边缘解体和/或重新分布，引起连接复合物的动态重组和EC收缩。JAM蛋白将重新定位到内皮细胞的顶端表面，参与同白细胞整合素的粘附相互作用。
      细胞间粘附分子1（ICAM-1/CD54）一种Ig样粘附受体，与白细胞整合素αLβ2（LFA-1）的结合会诱导ICAM-1/CD54的聚集和细胞内信号通路的激活，包括Src家族激酶和Rho/ROCK通路。另外，ICAM-1/CD54信号能够促进Occludin和VE-Cadherin的内吞作用。
      血管细胞粘附分子1（VCAM-1/CD106）是一种Ig样粘附受体，是白细胞整合素α4β1（VLA-4）的配体。VCAM-1/CD106的聚集和诱导TJ蛋白磷酸化的细胞内信号通路的激活，导致TJ蛋白从细胞边缘解体和/或重新分布，进而介导白细胞通过血液循环从内皮进入组织的迁移过程。此外，VCAM-1/CD106信号促进基质金属蛋白酶（MMPs）的产生，MMPs降解连接蛋白。
      VEGF是一种高度特异性的促血管内皮细胞生长因子。在神经炎症状态下，VEGF在CNS中升高，与脑ECs上的受体结合，启动细胞内信号级联反应发生，引起连接复合物的动态重组和EC收缩。VEGF促进Occludin和VE-Cadherin的内吞作用。另外，VEGF通过泛素-蛋白酶体途径诱导闭塞素的降解。VEGF还可以下调Occludin和Claudin-5的表达。
      在正常情况下，血脑屏障的特殊结构阻碍了大多数亲水性化合物通过大脑内皮细胞的细胞旁转运，并限制了血源性细胞向中枢神经系统的迁移。在神经炎症过程中，TJs、AJs这些连接复合物可以被重塑，形成内皮细胞间隙，外周免疫细胞将通过这些间隙进入中枢神经系统（CNS）。CCL2/MCP-1、ICAM-1/CD54、VCAM-1/CD106、VEGF信号均能诱导F-肌动蛋白微丝重组为应力纤维，从而增加细胞内的向心张力，导致细胞收缩。长时间的组织损伤会引发炎症，导致血脑屏障失去其限制性功能，反应性小胶质细胞、星形胶质细胞和周细胞以及内皮细胞释放大量分子（例如CXCL8/IL-8、CCL2/MCP-1、TNF-α、IL-1beta/IL-1F2等），导致血管的通透性增加，促进外周免疫细胞侵入中枢神经系统。据报道，血脑屏障功能障碍和随后浸润的免疫细胞增多与多种神经系统疾病有关，包括阿尔兹海默病、帕金森病和多发性硬化症等。