Azam Tayyiba, Zhang Hongyuan, Zhou Fangchao, Wang Xin
Michael Smith Building, Division of Cardiovascular Sciences, Faculty of Biology, Medicine and Health, The University of Manchester, Manchester, United Kingdom.
Front Aging. 2022 Apr 25;3:888190. doi: 10.3389/fragi.2022.888190. eCollection 2022.
Ageing is a progressive physiological process mediated by changes in biological pathways, resulting in a decline in tissue and cellular function. It is a driving factor in numerous age-related diseases including cardiovascular diseases (CVDs). Cardiomyopathies, hypertension, ischaemic heart disease, and heart failure are some of the age-related CVDs that are the leading causes of death worldwide. Although individual CVDs have distinct clinical and pathophysiological manifestations, a disturbance in cellular homeostasis underlies the majority of diseases which is further compounded with aging. Three key evolutionary conserved signalling pathways, namely, autophagy, mitophagy and the unfolded protein response (UPR) are involved in eliminating damaged and dysfunctional organelle, misfolded proteins, lipids and nucleic acids, together these molecular processes protect and preserve cellular homeostasis. However, amongst the numerous molecular changes during ageing, a decline in the signalling of these key molecular processes occurs. This decline also increases the susceptibility of damage following a stressful insult, promoting the development and pathogenesis of CVDs. In this review, we discuss the role of autophagy, mitophagy and UPR signalling with respect to ageing and cardiac disease. We also highlight potential therapeutic strategies aimed at restoring/rebalancing autophagy and UPR signalling to maintain cellular homeostasis, thus mitigating the pathological effects of ageing and CVDs. Finally, we highlight some limitations that are likely hindering scientific drug research in this field.
衰老 是 一个 由 生物 途径 变化 介导 的 渐进性 生理 过程,导致 组织 和 细胞 功能 下降。它 是 包括 心血管 疾病(CVDs)在内 的 众多 与 年龄 相关 疾病 的 驱动 因素。心肌病、高血压、缺血性 心脏病 和 心力衰竭 是 一些 与 年龄 相关 的 CVDs,它们 是 全球 主要 的 死亡 原因。尽管 个体 CVDs 有 不同 的 临床 和 病理生理 表现,但 细胞 稳态 的 紊乱 是 大多数 疾病 的 基础,而 衰老 会 使 这种 情况 进一步 恶化。三个 关键 的 进化 保守 信号 通路,即 自噬、线粒体 自噬 和 未折叠 蛋白 反应(UPR),参与 清除 受损 和 功能失调 的 细胞器、错误折叠 的 蛋白质、脂质 和 核酸,这些 分子 过程 共同 保护 和 维持 细胞 稳态。然而,在 衰老 过程 中 发生 的 众多 分子 变化 中,这些 关键 分子 过程 的 信号 传导 会 下降。这种 下降 也 增加 了 在 应激 损伤 后 受损 的 易感性,促进 了 CVDs 的 发展 和 发病机制。在 这篇 综述 中,我们 讨论 了 自噬、线粒体 自噬 和 UPR 信号 在 衰老 和 心脏 疾病 方面 的 作用。我们 还 强调 了 旨在 恢复/重新平衡 自噬 和 UPR 信号 以 维持 细胞 稳态 的 潜在 治疗 策略,从而 减轻 衰老 和 CVDs 的 病理 影响。最后,我们 强调 了 一些 可能 阻碍 该 领域 科学 药物 研究 的 局限性。