DOI: https://doi.org/10.3389/fimmu.2025.1737662
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41562048
تاريخ النشر: 2026-01-05
المؤلف: Yimin Han وآخرون
الموضوع الرئيسي: تصلب الشرايين وأمراض القلب والأوعية الدموية
نظرة عامة
تصلب الشرايين، وهو حالة وعائية مزمنة تتميز بالتهاب ناتج عن الدهون وإعادة تشكيل جدران الشرايين، هو السبب الرئيسي للمراضة والوفيات المرتبطة بأمراض القلب والأوعية الدموية. تستعرض هذه المراجعة بشكل منهجي التقدمات الأخيرة في فهم الآلية المعقدة لتصلب الشرايين وتطور الاستراتيجيات العلاجية. تؤكد على التفاعل بين خلل وظيفة البطانة، والدهون غير الطبيعية، وتنشيط الاستجابة المناعية-الالتهابية، والتي تعتبر حاسمة في دفع تقدم المرض. تشمل الآليات الرئيسية إعادة برمجة الأيض للخلايا المناعية، والتغيرات الشكلية في خلايا العضلات الملساء الوعائية، ومسارات موت الخلايا المبرمج الجديدة.
بالإضافة إلى العلاجات التقليدية المخفضة للدهون، تسلط المراجعة الضوء على الأساليب العلاجية المبتكرة مثل اللقاحات المناعية، والعلاجات المعتمدة على RNA، والدعامات القابلة للتحلل الحيوي ذات الخصائص المضادة للفيروبتوز. كما تناقش إمكانيات تركيبات الطب الصيني التقليدي الحديثة التي تعالج مسارات مرضية متعددة. يدعو المؤلفون إلى دمج بيانات متعددة الأوميات، وتقنيات الخلايا المفردة، والذكاء الاصطناعي لتعزيز الطب الدقيق، مما يسهل تطوير نماذج توقع المخاطر الشخصية والتدخلات المستهدفة. تهدف هذه المقاربة إلى سد الفجوة بين الآليات الجزيئية والإدارة السريرية الفعالة، ومعالجة التحديات الحالية في الوقاية والعلاج من تصلب الشرايين.
مقدمة
تناقش مقدمة ورقة البحث تصلب الشرايين كحالة مرضية تقدمية تشكل أساسًا لمجموعة متنوعة من الأمراض القلبية والدماغية، مما يمثل عبئًا صحيًا عالميًا كبيرًا. تشمل عوامل الخطر الرئيسية العمر المتقدم، وارتفاع ضغط الدم، والسكري، والدهون غير الطبيعية، والتدخين، وأمراض الكلى المزمنة. تصنف الورقة تصلب الشرايين إلى عدة أنواع، مع كون تصلب الشرايين هو الأكثر أهمية سريريًا بسبب ارتباطه بتراكم الدهون، والالتهاب، وتكوين لويحات تصلب الشرايين، والتي يمكن أن تؤدي إلى أحداث قلبية وعائية شديدة.
لقد تحولت الأبحاث الحديثة نحو فهم متعدد العوامل لتصلب الشرايين، متجاوزة الفرضيات التقليدية لتشمل الالتهاب المزمن، والاستجابات المناعية، والشيخوخة الخلوية، والاضطرابات الأيضية. تسلط الورقة الضوء على دور الآليات المناعية، وزيادة الحديد داخل الخلايا، واضطراب أيض الفوسفات، والتحول الشكلي لخلايا العضلات الملساء الوعائية في تقدم المرض. على الرغم من التقدم في استراتيجيات الوقاية والعلاج، بما في ذلك تغييرات نمط الحياة والتدخلات الدوائية، لا تزال التحديات قائمة، مثل تباين المرض، وتوازن العلاجات المضادة للالتهابات مع مخاطر العدوى، والحاجة إلى طرق فعالة للتعرف المبكر. تهدف المراجعة إلى دمج فهم شامل لآلية تصلب الشرايين، والتمييز بين أشكاله المختلفة، وتقييم الاستراتيجيات العلاجية الحالية والناشئة، وتحديد اتجاهات البحث المستقبلية لتعزيز جهود الوقاية والعلاج.
الطرق
تناقش هذه القسم الأساليب المبتكرة في المواد الحيوية والأجهزة الطبية التي تهدف إلى تعزيز الوقاية والعلاج من تصلب الشرايين. بشكل ملحوظ، تمثل الدعامات القابلة للامتصاص المعتمدة على المغنيسيوم تقدمًا كبيرًا في “علاج تركيبة الدواء والجهاز”، حيث تعالج عيوب الدعامات المعدنية الدائمة، مثل الالتهاب المزمن وتضيق الشرايين مرة أخرى. توفر هذه الدعامات دعمًا ميكانيكيًا أوليًا بينما تتحلل تدريجيًا في الجسم، مما يحرر أيونات المغنيسيوم التي تظهر تأثيرات مضادة لتصلب الشرايين مباشرة. تشير الأبحاث إلى أن أيونات المغنيسيوم تنشط مسار MAPK، وتثبط نزع الفسفور عن بروتين ERK، وتعزز التعبير عن ناقل العائلة 7 العضو 11 وإنزيم الغلوتامات-سيستئين، مما يقلل بشكل كبير من الفيروبتوز في خلايا البطانة الوعائية. تم التحقق من هذه الآلية عبر نماذج حيوانية مختلفة، مما يوضح أن الدعامات المعتمدة على المغنيسيوم لا تستعيد تدفق الدم فحسب، بل تؤخر أيضًا تصلب الشرايين من خلال تعديل موت الخلايا وأيض الدهون.
بالإضافة إلى ذلك، يبرز القسم دور الأجهزة القابلة للارتداء في التغلب على قيود التصوير الوعائي التقليدي للرصد المستمر. تسهل مصفوفات المستشعرات فوق الصوتية المرنة، المصممة للراحة حول الرقبة، التصوير عالي الدقة والرصد طويل الأمد للشرايين السباتية، مما يمكّن من التقييمات غير الغازية وفي الوقت الحقيقي لسمك جدران الأوعية، وتكوين اللويحات، وتغيرات المرونة. علاوة على ذلك، تظهر التقدمات مثل البالونات المطلية بالأدوية وأنظمة التسليم المستهدفة، بما في ذلك البالونات المطلية بالباكليتاكسيل مع إبر دقيقة قابلة للفصل، وعدًا في تعزيز إطلاق الدواء في مواقع الآفات، مما يحسن فعالية العلاج ويقلل من خطر تضيق الشرايين مرة أخرى. من المتوقع أن يؤدي التكامل المستقبلي للتكنولوجيا القابلة للارتداء مع خوارزميات الذكاء الاصطناعي والمواد النشطة حيويًا إلى تحسين إدارة تصلب الشرايين، مما يجعلها أكثر دقة وديناميكية وشخصية لرعاية شاملة للمرضى.
المناقشة
تؤكد قسم المناقشة في ورقة البحث على الآليات الجزيئية المعقدة التي تكمن وراء تصلب الشرايين، وهو سبب رئيسي لأمراض القلب والأوعية الدموية. تسلط النتائج الرئيسية الضوء على أن خلل وظيفة البطانة هو حدث أولي حاسم في تصلب الشرايين، مدفوعًا بعوامل مثل الإجهاد التأكسدي، وانخفاض توافر أكسيد النيتريك (NO)، وزيادة تنظيم جزيئات الالتصاق والكيموكينات. تنتقل خلايا البطانة من حالة واقية إلى حالة مؤيدة للالتهاب، مما يسهل تسلل الخلايا المناعية ويعزز تكوين اللويحات. يتم التأكيد على دور إنزيم أكسيد النيتريك البطانوي (eNOS) وفك ارتباطه وعواقبه، بما في ذلك زيادة إنتاج الأنواع التفاعلية من الأكسجين (ROS) والمضاعفات الوعائية اللاحقة، كأهداف علاجية محتملة.
بالإضافة إلى ذلك، تناقش الورقة أهمية اضطرابات أيض الدهون، لا سيما احتباس وتعديل أكسدة البروتين الدهني منخفض الكثافة (LDL)، والذي يساهم في تكوين خلايا الرغوة ويزيد من الالتهاب داخل لويحات تصلب الشرايين. كما يتم تسليط الضوء على دور استقطاب البلعميات، لا سيما التوازن بين البلعميات المؤيدة للالتهاب M1 والبلعميات المضادة للالتهاب M2، كعامل حاسم في استقرار اللويحات وتقدمها. تختتم القسم بالدعوة إلى البحث المستقبلي لاستكشاف التدخلات المستهدفة التي تعدل هذه المسارات الجزيئية، بما في ذلك تثبيط محاور الإشارة المحددة وتنظيم الاستجابات المناعية، لتطوير استراتيجيات فعالة للوقاية والعلاج من تصلب الشرايين.
DOI: https://doi.org/10.3389/fimmu.2025.1737662
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41562048
Publication Date: 2026-01-05
Author(s): Yimin Han et al.
Primary Topic: Atherosclerosis and Cardiovascular Diseases
Overview
Atherosclerosis, a chronic vascular condition marked by lipid-induced inflammation and remodeling of arterial walls, is the primary cause of cardiovascular-related morbidity and mortality. This review systematically examines recent advancements in understanding the complex pathogenesis of atherosclerosis and the evolution of therapeutic strategies. It emphasizes the interplay between endothelial dysfunction, dyslipidemia, and immune-inflammatory activation, which are critical in driving disease progression. Key mechanisms include the metabolic reprogramming of immune cells, phenotypic changes in vascular smooth muscle cells, and novel programmed cell death pathways.
In addition to traditional lipid-lowering therapies, the review highlights innovative therapeutic approaches such as immunomodulatory vaccines, RNA-based treatments, and biodegradable stents with anti-ferroptotic properties. It also discusses the potential of modernized traditional Chinese medicine formulations that address multiple disease pathways. The authors advocate for the integration of multi-omics data, single-cell technologies, and artificial intelligence to enhance precision medicine, facilitating the development of personalized risk prediction models and targeted interventions. This approach aims to bridge the gap between molecular mechanisms and effective clinical management, addressing current challenges in the prevention and treatment of atherosclerosis.
Introduction
The introduction of the research paper discusses arteriosclerosis as a progressive pathological condition that underlies various cardiovascular and cerebrovascular diseases, representing a significant global health burden. Key risk factors include advanced age, hypertension, diabetes, dyslipidemia, smoking, and chronic kidney disease. The paper categorizes arteriosclerosis into several types, with atherosclerosis being the most clinically significant due to its association with lipid accumulation, inflammation, and the formation of atheromatous plaques, which can lead to severe cardiovascular events.
Recent research has shifted towards a multifactorial understanding of arteriosclerosis, moving beyond traditional hypotheses to encompass chronic inflammation, immune responses, cellular senescence, and metabolic disturbances. The paper highlights the role of immune mechanisms, intracellular iron overload, dysregulated phosphate metabolism, and the phenotypic switching of vascular smooth muscle cells in disease progression. Despite advancements in prevention and treatment strategies, including lifestyle changes and pharmacological interventions, challenges remain, such as the disease’s heterogeneity, balancing anti-inflammatory treatments with infection risks, and the need for effective early identification methods. The review aims to integrate a comprehensive understanding of arteriosclerosis pathogenesis, differentiate between its various forms, assess existing and emerging therapeutic strategies, and outline future research directions to enhance prevention and treatment efforts.
Methods
The section discusses innovative approaches in biomaterials and medical devices aimed at enhancing atherosclerosis prevention and treatment. Notably, magnesium-based absorbable stents represent a significant advancement in “drug-device combination” therapy, addressing the drawbacks of permanent metal stents, such as chronic inflammation and restenosis. These stents provide initial mechanical support while gradually degrading in vivo, releasing magnesium ions that exhibit direct anti-atherosclerotic effects. Research indicates that magnesium ions activate the MAPK pathway, inhibit ERK protein dephosphorylation, and enhance the expression of solute carrier family 7 member 11 and glutamate-cysteine ligase, thereby significantly suppressing ferroptosis in vascular endothelial cells. This mechanism has been validated across various animal models, demonstrating that magnesium-based stents not only restore blood flow but also actively delay atherosclerosis by modulating cell death and lipid metabolism.
Additionally, the section highlights the role of wearable devices in overcoming the limitations of traditional vascular imaging for continuous monitoring. Flexible ultrasonic sensor arrays, designed for comfort on the neck, facilitate high-resolution imaging and long-term monitoring of carotid arteries, enabling noninvasive, real-time assessments of vascular wall thickness, plaque formation, and elasticity changes. Furthermore, advancements such as drug-coated balloons and targeted delivery systems, including paclitaxel-coated balloons with separable microneedles, show promise in enhancing drug release at lesion sites, thereby improving treatment efficacy and reducing the risk of restenosis. The future integration of wearable technology with AI algorithms and bioactive materials is anticipated to refine atherosclerosis management, making it more precise, dynamic, and personalized for comprehensive patient care.
Discussion
The discussion section of the research paper emphasizes the intricate molecular mechanisms underlying atherosclerosis, a leading cause of cardiovascular diseases. Key findings highlight that endothelial dysfunction is a critical initial event in atherosclerosis, driven by factors such as oxidative stress, reduced nitric oxide (NO) bioavailability, and the upregulation of adhesion molecules and chemokines. Endothelial cells transition from a protective to a pro-inflammatory state, facilitating immune cell infiltration and promoting plaque formation. The role of endothelial nitric oxide synthase (eNOS) uncoupling and its consequences, including increased reactive oxygen species (ROS) production and subsequent vascular complications, are underscored as potential therapeutic targets.
Additionally, the paper discusses the importance of lipid metabolism disorders, particularly the retention and oxidative modification of low-density lipoprotein (LDL), which contributes to foam cell formation and exacerbates inflammation within atherosclerotic plaques. The involvement of macrophage polarization, particularly the balance between pro-inflammatory M1 and anti-inflammatory M2 macrophages, is also highlighted as a crucial factor in plaque stability and progression. The section concludes by advocating for future research to explore targeted interventions that modulate these molecular pathways, including the inhibition of specific signaling axes and the regulation of immune responses, to develop effective strategies for atherosclerosis prevention and treatment.