Adav Sunil S, Sze Siu Kwan
1School of Biological Sciences, Nanyang Technological University, Singapore.
2Singapore Phenome Centre, Lee Kong Chian School of Medicine, Nanyang Technological University, Singapore.
Aging Dis. 2020 Mar 9;11(2):341-364. doi: 10.14336/AD.2019.0604. eCollection 2020 Apr.
Aging is an inevitable time-dependent decline of various physiological functions that finally leads to death. Progressive protein damage and aggregation have been proposed as the root cause of imbalance in regulatory processes and risk factors for aging and neurodegenerative diseases. Oxygen is a modulator of aging. The oxygen-deprived conditions (hypoxia) leads to oxidative stress, cellular damage and protein modifications. Despite unambiguous evidence of the critical role of spontaneous non-enzymatic Degenerative Protein Modifications (DPMs) such as oxidation, glycation, carbonylation, carbamylation, and deamidation, that impart deleterious structural and functional protein alterations during aging and age-associated disorders, the mechanism that mediates these modifications is poorly understood. This review summarizes up-to-date information and recent developments that correlate DPMs, aging, hypoxia, and age-associated neurodegenerative diseases. Despite numerous advances in the study of the molecular hallmark of aging, hypoxia, and degenerative protein modifications during aging and age-associated pathologies, a major challenge remains there to dissect the relative contribution of different DPMs in aging (either natural or hypoxia-induced) and age-associated neurodegeneration.
衰老 是 各种 生理 功能 不可避免 的 随 时间 推移 的 衰退，最终 导致 死亡。渐进性 的 蛋白质 损伤 和 聚集 被 认为 是 调节 过程 失衡 的 根本 原因 以及 衰老 和 神经退行性 疾病 的 风险 因素。氧气 是 衰老 的 调节 因子。缺氧 条件 会 导致 氧化 应激、细胞 损伤 和 蛋白质 修饰。尽管 有 明确 的 证据 表明 自发 的 非酶 促 变性 蛋白质 修饰（DPMs）如 氧化、糖基化、羰基化、氨甲酰化 和 脱酰胺 化 在 衰老 和 与 年龄 相关 的 疾病 中 会 导致 有害 的 蛋白质 结构 和 功能 改变 起 关键 作用，但 介导 这些 修饰 的 机制 却 知之甚少。本 综述 总结 了 与 DPMs、衰老、缺氧 和 与 年龄 相关 的 神经退行性 疾病 相关 的 最新 信息 和 最新 进展。尽管 在 衰老、缺氧 以及 衰老 和 与 年龄 相关 的 病理 过程 中 变性 蛋白质 修饰 的 分子 特征 研究 方面 取得 了 许多 进展，但 剖析 不同 DPMs 在 衰老（自然 衰老 或 缺氧 诱导 的 衰老）和 与 年龄 相关 的 神经退行性 变 中的 相对 贡献 仍然 是 一个 重大 挑战。
