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Copper homeostasis and copper-induced cell death: Novel targeting for intervention in the pathogenesis of vascular aging - 04/12/23

Doi : 10.1016/j.biopha.2023.115839 
Zhuoying Chen a, Yuan-yuan Li b, , 1 , Xiangjie Liu a, , 1
a Department of Geriatrics, Liyuan Hospital, Tongji Medical College, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430077, China 
b Department of Nursing, Liyuan Hospital, Tongji Medical College, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430077, China 

Corresponding authors.

Abstract

Copper-induced cell death, also known as cuproptosis, is distinct from other types of cell death such as apoptosis, necrosis, and ferroptosis. It can trigger the accumulation of lethal reactive oxygen species, leading to the onset and progression of aging. The significant increases in copper ion levels in the aging populations confirm a close relationship between copper homeostasis and vascular aging. On the other hand, vascular aging is also closely related to the occurrence of various cardiovascular diseases throughout the aging process. However, the specific causes of vascular aging are not clear, and different living environments and stress patterns can lead to individualized vascular aging. By exploring the correlations between copper-induced cell death and vascular aging, we can gain a novel perspective on the pathogenesis of vascular aging and enhance the prognosis of atherosclerosis. This article aims to provide a comprehensive review of the impacts of copper homeostasis on vascular aging, including their effects on endothelial cells, smooth muscle cells, oxidative stress, ferroptosis, intestinal flora, and other related factors. Furthermore, we intend to discuss potential strategies involving cuproptosis and provide new insights for copper-related vascular aging.

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Graphical Abstract




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Highlights

Serum copper is in a state of overload in vascular aging cells.
Copper concentration instability affects the process of vascular aging.
Cuproptosis works as a new mode of copper-dependent cell death.
Cuproptosis induces senescence by cellular aging, oxidative stress, ferroptosis and intestinal flora.

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Keywords : Copper metabolism, Copper induced cell death, Vascular aging, Inflammation, Oxidative stress


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