DOI: https://doi.org/10.3389/fimmu.2026.1669028
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41766858
تاريخ النشر: 2026-02-12
المؤلف: Danielle Ribeiro Santos وآخرون
الموضوع الرئيسي: الخلايا المناعية في السرطان
نظرة عامة
في هذه الدراسة، استكشف المؤلفون آثار التحمل الناتج عن الليببوليسكاريد (LPS) على تنشيط الألبومين المتقدم الجليكوزيل (AGE-albumin) وتدفق الكوليسترول في البلعميات، وخاصة في سياق الالتهاب الوعائي وتصلب الشرايين. استخدموا البلعميات المشتقة من نخاع العظم الغني بالكوليسترول (BMDMs) وبلعميات RAW264.7، مما أدى إلى تحفيز تحمل LPS من خلال حقنات متكررة بجرعات منخفضة من LPS. بعد ذلك، تم معالجة البلعميات إما بالألبومين الضابط (C)-ألبومين أو AGE-albumin ثم تم إعادة تحديها بـ LPS. تم تقييم الاستجابة الالتهابية من خلال قياس إفراز عامل نخر الورم (TNF)، التعبير الجيني، وتدفق الكوليسترول.
أشارت النتائج إلى أن تحمل LPS قلل بشكل كبير من إفراز TNF في BMDMs المعالجة بـ C-albumin، ولكن ليس مع AGE-albumin. في بلعميات RAW264.7، تم تقليل إفراز TNF بنسبة 53% و77.6% بعد المعالجة بـ C-albumin وAGE-albumin، على التوالي. ومن الجدير بالذكر أن BMDMs من الفئران المتحملة لـ LPS أظهرت انخفاضًا في إفراز TNF لكلا نوعي الألبومين. أظهر تحليل التعبير الجيني أن AGE-albumin زاد بشكل انتقائي من التعبير عن مستقبلات Ager وTlr4 في BMDMs المتحملة، بينما أدى C-albumin إلى قمع أوسع للجينات المؤيدة للالتهاب. علاوة على ذلك، عززت الوسائط المشروطة من BMDMs المتحملة تدفق الكوليسترول المعتمد على HDL في البلعميات الساذجة، بينما أدى التعرض المباشر لـ AGE-albumin إلى تقليل هذا التدفق بنسبة 40%. تشير هذه النتائج إلى تفاعل معقد بين تحمل LPS، تنشيط AGE-albumin، واستقلاب الكوليسترول في البلعميات، مع تداعيات لفهم تقدم تصلب الشرايين.
مقدمة
تناقش مقدمة ورقة البحث دور الالتهاب في تطور تصلب الشرايين، مع تسليط الضوء على كيفية مساهمة عوامل الخطر القلبية الوعائية المختلفة – مثل اضطراب الدهون، ارتفاع ضغط الدم، التدخين، السمنة، داء السكري، والعدوى – في العمليات الالتهابية التي تؤدي إلى أحداث مميتة وتخثرية. يتميز الملف الالتهابي التصلبي بتسلل أحادية الخلايا إلى البطانة الشريانية، وتوجهها إلى بلعميات M1 المؤيدة للالتهاب، ومشاركة خلايا مناعية مختلفة تفرز السيتوكينات الالتهابية. يؤدي التنشيط المزمن لمستقبلات مثل RAGE وTLRs بواسطة المحفزات الالتهابية إلى بدء مسارات مرتبطة بالإجهاد التأكسدي، مما يعزز من تقدم تصلب الشرايين. ومن الجدير بالذكر أن التدخلات الدوائية، مثل الستاتينات ومثبطات إنترلوكين-1 بيتا، قد أظهرت أنها تقلل من الالتهاب وخطر الإصابة بأمراض القلب والأوعية الدموية، مما يبرز أهمية استهداف الالتهاب في الوقاية من أمراض القلب والأوعية الدموية.
تتوسع المقدمة أيضًا في الحديث عن المنتجات النهائية للجليكوزيل المتقدمة (AGEs)، التي تنشأ من تفاعلات غير إنزيمية تشمل الجلوكوز والبروتينات، ودورها في تفاقم الضرر الوعائي من خلال مسارات الالتهاب المعتمدة على RAGE. يعزز تقاطع إشارات AGE-RAGE وإشارات الليببوليسكاريد (LPS)-TLR4 الاستجابة الالتهابية، مع وجود بروتينات موائمة رئيسية مثل MyD88 وTIRAP التي تتوسط هذه المسارات. تهدف الدراسة إلى التحقيق في كيفية تأثير تحمل LPS على الالتهاب الناتج عن AGEs وتأثيره اللاحق على تدفق الكوليسترول المعتمد على البروتين الدهني عالي الكثافة (HDL)، مما قد يربط هذه الآليات بتقدم تصلب الشرايين.
الطرق
تحدد قسم “الطرق” المواد والإجراءات المستخدمة في البحث. يوضح المواد المحددة المستخدمة، بما في ذلك أي مواد كيميائية، معدات، أو تقنيات كانت أساسية للدراسة. يتم وصف المنهجية بطريقة منهجية، مما يضمن إمكانية تكرار التجارب. يشمل ذلك تصميم التجارب، تقنيات أخذ العينات، والأساليب التحليلية المستخدمة لجمع البيانات وتحليلها.
بالإضافة إلى ذلك، قد يتوسع القسم في أي طرق إحصائية تم تطبيقها لتفسير البيانات، بما في ذلك البرامج المستخدمة للتحليل والمعايير للدلالة. بشكل عام، تم تصميم الطرق لاختبار الفرضيات المطروحة في الدراسة بدقة، مما يضمن أن النتائج صحيحة وموثوقة.
النتائج
في هذه الدراسة، حقق الباحثون في آثار المنتجات النهائية للجليكوزيل المتقدمة (AGEs) على إفراز عامل نخر الورم (TNF) في البلعميات المشتقة من نخاع العظم المتحملة وغير المتحملة لـ LPS (BMDMs) وبلعميات RAW264.7. كانت مستويات AGEs الكلية والبنتوزيدين مرتفعة بشكل كبير في AGE-albumin مقارنة بالألبومين الضابط (C-albumin)، مع زيادات بلغت 6.5 ضعف و2.5 ضعف، على التوالي. في BMDMs المتحملة لـ LPS، تم تقليل إفراز TNF بنسبة 45% بعد معالجة C-albumin، بينما عكست معالجة AGE-albumin هذا التحمل، مما أدى إلى عدم وجود تقليل في إفراز TNF. على العكس، في بلعميات RAW264.7، أدت معالجة AGE-albumin إلى تقليل إفراز TNF بنسبة 77.6% في الخلايا المتحملة لـ LPS، مما يشير إلى استجابة مختلفة للتعرض لـ AGE بناءً على نوع البلعميات.
كشف التحليل الإضافي أن تحمل LPS أثر على التعبير الجيني المتعلق بمسار إشارات AGE. في BMDMs من الفئران المتحملة، انخفض التعبير عن Tlr4 بنسبة 40% مع معالجة C-albumin ولكنه زاد بنسبة 16% مع AGE-albumin. بالإضافة إلى ذلك، زادت معالجة AGE-albumin من التعبير عن Ager بنسبة 59% في الخلايا المتحملة. ومن الجدير بالذكر أن التعبير عن TNF وIL-6 ارتفع بشكل كبير في الحيوانات غير المتحملة المعالجة بـ AGE-albumin، بينما أظهرت الخلايا المتحملة لـ LPS مستويات منخفضة من IL-6. كما أظهرت الدراسة أن تحمل LPS عزز تدفق الكوليسترول في BMDMs، مع زيادة بمقدار الضعف لوحظت مع C-albumin وزيادة بمقدار ثلاثة أضعاف مع AGE-albumin. ومع ذلك، أدت معالجة AGE-albumin في BMDMs المتحملة لـ LPS إلى تقليل تدفق الكوليسترول بحوالي 40% مقارنة بـ C-albumin. تشير هذه النتائج إلى أن تحمل LPS قد يخفف من الاستجابات الالتهابية ويؤثر على استقلاب الدهون في البلعميات، مع تأثير ضار لـ AGEs على هذه العمليات.
المناقشة
في هذه الدراسة، تم التحقيق في تأثير المنتجات النهائية للجليكوزيل المتقدمة (AGEs) على الاستجابات الالتهابية للبلعميات، وخاصة في سياق تحمل الليببوليسكاريد (LPS). تشير النتائج إلى أن AGEs يمكن أن تتجاوز تحمل LPS، مما يؤدي إلى زيادة الاستجابات الالتهابية التي تتميز بزيادة إفراز السيتوكينات المؤيدة للالتهاب مثل TNF وIL-6. يتم توجيه هذا التأثير من خلال مستقبل AGEs (RAGE) ومسارات مستقبلات Toll-like 4 (TLR4)، التي يتم تنشيطها بواسطة AGEs وLPS، على التوالي. ومن الجدير بالذكر أنه بينما يقلل تحمل LPS عادةً من إفراز TNF في البلعميات، فإن معالجة AGE-albumin عكست هذا الانخفاض، مما يشير إلى أن AGEs تجعل البلعميات أكثر حساسية للمحفزات الالتهابية اللاحقة.
تسلط الدراسة أيضًا الضوء على دور استقلاب الكوليسترول في العملية الالتهابية، كاشفة أن AGEs تعيق تدفق الكوليسترول عبر الناقل A1 (ABCA1)، الذي يعد حاسمًا لنقل الكوليسترول العكسي. ومن المثير للاهتمام، أن تحمل LPS أظهر أنه يعزز التعبير عن ABCA1، مما يعزز تدفق الكوليسترول حتى في وجود المحفزات المؤيدة للالتهاب. ومع ذلك، أدى التعرض لـ AGE-albumin إلى تقليل تدفق الكوليسترول المعتمد على HDL، مما يشير إلى أن AGEs تعطل التأثيرات المفيدة لتحمل LPS على توازن الدهون. تؤكد هذه النتائج على التفاعل المعقد بين الالتهاب واستقلاب الدهون في البلعميات، مما يشير إلى أن AGEs قد تساهم في حالات الالتهاب المزمن وتصلب الشرايين من خلال تعديل كل من الاستجابات الالتهابية والتعامل مع الكوليسترول. تستدعي الأبحاث المستقبلية مزيدًا من التوضيح للآليات الكامنة وراء هذه التفاعلات وتداعياتها على أمراض القلب والأوعية الدموية.
DOI: https://doi.org/10.3389/fimmu.2026.1669028
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41766858
Publication Date: 2026-02-12
Author(s): Danielle Ribeiro Santos et al.
Primary Topic: Immune cells in cancer
Overview
In this study, the authors explored the effects of lipopolysaccharide (LPS)-induced tolerance on advanced glycated albumin (AGE-albumin) priming and cholesterol efflux in macrophages, particularly in the context of vascular inflammation and atherosclerosis. They utilized cholesterol-enriched bone marrow-derived macrophages (BMDMs) and RAW264.7 macrophages, inducing LPS tolerance through repeated low-dose LPS injections. Following this, the macrophages were treated with either control (C)-albumin or AGE-albumin and subsequently rechallenged with LPS. The inflammatory response was assessed by measuring tumor necrosis factor (TNF) secretion, gene expression, and cholesterol efflux.
The results indicated that LPS tolerance significantly reduced TNF secretion in BMDMs treated with C-albumin, but not with AGE-albumin. In RAW264.7 macrophages, TNF secretion was reduced by 53% and 77.6% after treatment with C-albumin and AGE-albumin, respectively. Notably, BMDMs from LPS-tolerant mice showed decreased TNF secretion for both albumin types. Gene expression analysis revealed that AGE-albumin selectively upregulated the expression of receptors Ager and Tlr4 in tolerant BMDMs, while C-albumin led to a broader suppression of pro-inflammatory genes. Furthermore, conditioned media from tolerant BMDMs enhanced HDL-mediated cholesterol efflux in naïve macrophages, whereas direct exposure to AGE-albumin reduced this efflux by 40%. These findings suggest a complex interplay between LPS tolerance, AGE-albumin priming, and cholesterol metabolism in macrophages, with implications for understanding atherosclerosis progression.
Introduction
The introduction of the research paper discusses the role of inflammation in the development of atherosclerosis, highlighting how various cardiovascular risk factors—such as dyslipidemia, hypertension, smoking, obesity, diabetes mellitus, and infections—contribute to inflammatory processes that lead to apoptotic and thrombogenic events. The atheroinflammatory profile is characterized by the infiltration of monocytes into the arterial intima, their polarization into pro-inflammatory M1 macrophages, and the involvement of various immune cells that secrete inflammatory cytokines. Chronic activation of receptors like RAGE and TLRs by inflammatory stimuli initiates pathways associated with oxidative stress, further promoting atherosclerosis. Notably, pharmacological interventions, such as statins and interleukin-1 beta inhibitors, have been shown to reduce inflammation and cardiovascular risk, underscoring the significance of targeting inflammation in cardiovascular disease prevention.
The introduction also elaborates on advanced glycation end products (AGEs), which arise from non-enzymatic reactions involving glucose and proteins, and their role in exacerbating vascular damage through RAGE-mediated inflammatory pathways. The convergence of AGE-RAGE and lipopolysaccharide (LPS)-TLR4 signaling enhances the inflammatory response, with key adaptor proteins like MyD88 and TIRAP mediating these pathways. The study aims to investigate how LPS tolerance influences inflammation induced by AGEs and its subsequent effect on high-density lipoprotein (HDL)-mediated cholesterol efflux, potentially linking these mechanisms to the progression of atherosclerosis.
Methods
The “Methods” section outlines the materials and procedures employed in the research. It details the specific materials used, including any reagents, equipment, or technologies that were integral to the study. The methodology is described in a systematic manner, ensuring reproducibility of the experiments. This includes the design of experiments, sampling techniques, and analytical methods utilized for data collection and analysis.
Additionally, the section may elaborate on any statistical methods applied to interpret the data, including the software used for analysis and the criteria for significance. Overall, the methods are designed to rigorously test the hypotheses posed in the study, ensuring that the findings are both valid and reliable.
Results
In this study, the researchers investigated the effects of advanced glycation end-products (AGEs) on tumor necrosis factor (TNF) secretion in LPS-tolerant and non-tolerant bone marrow-derived macrophages (BMDMs) and RAW264.7 macrophages. The total AGEs and pentosidine levels were significantly elevated in AGE-albumin compared to control albumin (C-albumin), with increases of 6.5-fold and 2.5-fold, respectively. In LPS-tolerant BMDMs, TNF secretion was reduced by 45% after C-albumin treatment, while AGE-albumin treatment negated this tolerance, resulting in no reduction in TNF secretion. Conversely, in RAW264.7 macrophages, AGE-albumin treatment led to a 77.6% reduction in TNF secretion in LPS-tolerant cells, indicating a differential response to AGE exposure based on macrophage type.
Further analysis revealed that LPS tolerance influenced gene expression related to the AGE signaling pathway. In BMDMs from tolerant mice, Tlr4 expression decreased by 40% with C-albumin treatment but increased by 16% with AGE-albumin. Additionally, AGE-albumin treatment elevated Ager expression by 59% in tolerant cells. Notably, TNF and IL-6 expression surged in non-tolerant animals treated with AGE-albumin, while LPS-tolerant cells exhibited reduced IL-6 levels. The study also demonstrated that LPS tolerance enhanced cholesterol efflux in BMDMs, with a twofold increase observed with C-albumin and a threefold increase with AGE-albumin. However, AGE-albumin treatment in LPS-tolerant BMDMs reduced cholesterol efflux by approximately 40% compared to C-albumin. These findings suggest that LPS tolerance may attenuate inflammatory responses and influence lipid metabolism in macrophages, with AGEs having a detrimental effect on these processes.
Discussion
In this study, the impact of advanced glycation end-products (AGEs) on macrophage inflammatory responses was investigated, particularly in the context of lipopolysaccharide (LPS) tolerance. The findings indicate that AGEs can override LPS tolerance, leading to heightened inflammatory responses characterized by increased secretion of pro-inflammatory cytokines such as TNF and IL-6. This effect is mediated through the receptor for AGEs (RAGE) and Toll-like receptor 4 (TLR4) pathways, which are activated by AGEs and LPS, respectively. Notably, while LPS tolerance typically reduces TNF secretion in macrophages, AGE-albumin treatment negated this reduction, suggesting that AGEs sensitize macrophages to subsequent inflammatory stimuli.
The study also highlights the role of cholesterol metabolism in the inflammatory process, revealing that AGEs impair cholesterol efflux via the ATP-binding cassette transporter A1 (ABCA1), which is crucial for reverse cholesterol transport. Interestingly, LPS tolerance was shown to enhance ABCA1 expression, promoting cholesterol efflux even in the presence of pro-inflammatory stimuli. However, exposure to AGE-albumin diminished HDL-mediated cholesterol efflux, indicating that AGEs disrupt the beneficial effects of LPS tolerance on lipid homeostasis. These findings underscore the complex interplay between inflammation and lipid metabolism in macrophages, suggesting that AGEs may contribute to chronic inflammatory states and atherosclerosis by modulating both inflammatory responses and cholesterol handling. Future research is warranted to further elucidate the mechanisms underlying these interactions and their implications for cardiovascular disease.