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Decoding ferroptosis: Revealing the hidden assassin behind cardiovascular diseases - 16/06/24

Doi : 10.1016/j.biopha.2024.116761 
Zeyu Zhang a, b, 1, Zhihua Yang a, b, 1, Shuai Wang a, Xianliang Wang a, , Jingyuan Mao a,
a First Teaching Hospital of Tianjin University of Traditional Chinese Medicine, National Clinical Research Center for Chinese Medicine Acupuncture and Moxibustion, Tianjin 300381, China 
b Tianjin University of Traditional Chinese Medicine, Tianjin 301617, China 

Correspondence to: First Teaching Hospital of Tianjin University of Traditional Chinese Medicine, National Clinical Research Center for Chinese Medicine Acupuncture Moxibustion, No.88 Changling Road, Xiqing District, Tianjin 300381, China.First Teaching Hospital of Tianjin University of Traditional Chinese Medicine, National Clinical Research Center for Chinese Medicine Acupuncture MoxibustionNo.88 Changling Road, Xiqing DistrictTianjin300381China

Abstract

The discovery of regulatory cell death processes has driven innovation in cardiovascular disease (CVD) therapeutic strategies. Over the past decade, ferroptosis, an iron-dependent form of regulated cell death driven by excessive lipid peroxidation, has been shown to drive the development of multiple CVDs. This review provides insights into the evolution of the concept of ferroptosis, the similarities and differences with traditional modes of programmed cell death (e.g., apoptosis, autophagy, and necrosis), as well as the core regulatory mechanisms of ferroptosis (including cystine/glutamate transporter blockade, imbalance of iron metabolism, and lipid peroxidation). In addition, it provides not only a detailed review of the role of ferroptosis and its therapeutic potential in widely studied CVDs such as coronary atherosclerotic heart disease, myocardial infarction, myocardial ischemia/reperfusion injury, heart failure, cardiomyopathy, and aortic aneurysm but also an overview of the phenomenon and therapeutic perspectives of ferroptosis in lesser-addressed CVDs such as cardiac valvulopathy, pulmonary hypertension, and sickle cell disease. This article aims to integrate this knowledge to provide a comprehensive view of ferroptosis in a wide range of CVDs and to drive innovation and progress in therapeutic strategies in this field.

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Graphical Abstract




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Highlights

Ferroptosis is crucial in numerous cardiovascular diseases (CVDs).
Ferroptosis interacts with other cell death modes in CVDs.
Modulating iron, lipid metabolism, and antioxidants can inhibit ferroptosis in CVDs.
Ferroptosis inhibitor development brings new hope for CVD treatment.
Ferroptosis mechanisms in various CVDs must be further revealed.

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Abbreviations : 3-MA, 4-HNE, ACSL4, ACO, AMPK, ATG, AM, BACH1, BMSC, CAT, CD62P, CPR, CLP, COX2, CoQ10, CVD, CSE, CYP, Cytc, DFO, DFP, DMT1, DFX, DXM, DXZ, ELAVL1, Fer1, FPN, FTH1, FTL, FTN, Glu, GPX4, GSH, GSSG, H/R, HH/R, HO•, HO-1, HSP90, INS, ICA69, I/R, IL, LAD, Lip1, LID, LOX, LPS, LPCAT3, MCT, MDA, MLK3, MLKL, MSOX, NCOA4, NMC, NRCM, NT, NFκB, NOX4, NRF2, OGD/R, P53, PE, PL, PL•, PLOH, PLOO•, PLOOH, PUFA, PUMA, Res, RIPK, ROS, SOR, SCARA5, STZ, SLC3A2, SLC7A11, STEAP, System xc-, TF, TFR1, TLR4, TNFα, XO, ZIP, ZPP

Keywords : ferroptosis, cardiovascular diseases, glutamate/cystine transport blockage, abnormal iron metabolism, lipid peroxidation


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