Regular, detailed reporting on population health by underlying cause of death is fundamental for public health decision making. Cause-specific estimates of mortality and the subsequent effects on life expectancy worldwide are valuable metrics to gauge progress in reducing mortality rates. These estimates are particularly important following large-scale mortality spikes, such as the COVID-19 pandemic. When systematically analysed, mortality rates and life expectancy allow comparisons of the consequences of causes of death globally and over time, providing a nuanced understanding of the effect of these causes on global populations.The Global Burden of Diseases, Injuries, and Risk Factors Study (GBD) 2021 cause-of-death analysis estimated mortality and years of life lost (YLLs) from 288 causes of death by age-sex-location-year in 204 countries and territories and 811 subnational locations for each year from 1990 until 2021. The analysis used 56 604 data sources, including data from vital registration and verbal autopsy as well as surveys, censuses, surveillance systems, and cancer registries, among others. As with previous GBD rounds, cause-specific death rates for most causes were estimated using the Cause of Death Ensemble model-a modelling tool developed for GBD to assess the out-of-sample predictive validity of different statistical models and covariate permutations and combine those results to produce cause-specific mortality estimates-with alternative strategies adapted to model causes with insufficient data, substantial changes in reporting over the study period, or unusual epidemiology. YLLs were computed as the product of the number of deaths for each cause-age-sex-location-year and the standard life expectancy at each age. As part of the modelling process, uncertainty intervals (UIs) were generated using the 2·5th and 97·5th percentiles from a 1000-draw distribution for each metric. We decomposed life expectancy by cause of death, location, and year to show cause-specific effects on life expectancy from 1990 to 2021. We also used the coefficient of variation and the fraction of population affected by 90% of deaths to highlight concentrations of mortality. Findings are reported in counts and age-standardised rates. Methodological improvements for cause-of-death estimates in GBD 2021 include the expansion of under-5-years age group to include four new age groups, enhanced methods to account for stochastic variation of sparse data, and the inclusion of COVID-19 and other pandemic-related mortality-which includes excess mortality associated with the pandemic, excluding COVID-19, lower respiratory infections, measles, malaria, and pertussis. For this analysis, 199 new country-years of vital registration cause-of-death data, 5 country-years of surveillance data, 21 country-years of verbal autopsy data, and 94 country-years of other data types were added to those used in previous GBD rounds.The leading causes of age-standardised deaths globally were the same in 2019 as they were in 1990; in descending order, these were, ischaemic heart disease, stroke, chronic obstructive pulmonary disease, and lower respiratory infections. In 2021, however, COVID-19 replaced stroke as the second-leading age-standardised cause of death, with 94·0 deaths (95% UI 89·2-100·0) per 100 000 population. The COVID-19 pandemic shifted the rankings of the leading five causes, lowering stroke to the third-leading and chronic obstructive pulmonary disease to the fourth-leading position. In 2021, the highest age-standardised death rates from COVID-19 occurred in sub-Saharan Africa (271·0 deaths [250·1-290·7] per 100 000 population) and Latin America and the Caribbean (195·4 deaths [182·1-211·4] per 100 000 population). The lowest age-standardised death rates from COVID-19 were in the high-income super-region (48·1 deaths [47·4-48·8] per 100 000 population) and southeast Asia, east Asia, and Oceania (23·2 deaths [16·3-37·2] per 100 000 population). Globally, life expectancy steadily improved between 1990 and 2019 for 18 of the 22 investigated causes. Decomposition of global and regional life expectancy showed the positive effect that reductions in deaths from enteric infections, lower respiratory infections, stroke, and neonatal deaths, among others have contributed to improved survival over the study period. However, a net reduction of 1·6 years occurred in global life expectancy between 2019 and 2021, primarily due to increased death rates from COVID-19 and other pandemic-related mortality. Life expectancy was highly variable between super-regions over the study period, with southeast Asia, east Asia, and Oceania gaining 8·3 years (6·7-9·9) overall, while having the smallest reduction in life expectancy due to COVID-19 (0·4 years). The largest reduction in life expectancy due to COVID-19 occurred in Latin America and the Caribbean (3·6 years). Additionally, 53 of the 288 causes of death were highly concentrated in locations with less than 50% of the global population as of 2021, and these causes of death became progressively more concentrated since 1990, when only 44 causes showed this pattern. The concentration phenomenon is discussed heuristically with respect to enteric and lower respiratory infections, malaria, HIV/AIDS, neonatal disorders, tuberculosis, and measles.Long-standing gains in life expectancy and reductions in many of the leading causes of death have been disrupted by the COVID-19 pandemic, the adverse effects of which were spread unevenly among populations. Despite the pandemic, there has been continued progress in combatting several notable causes of death, leading to improved global life expectancy over the study period. Each of the seven GBD super-regions showed an overall improvement from 1990 and 2021, obscuring the negative effect in the years of the pandemic. Additionally, our findings regarding regional variation in causes of death driving increases in life expectancy hold clear policy utility. Analyses of shifting mortality trends reveal that several causes, once widespread globally, are now increasingly concentrated geographically. These changes in mortality concentration, alongside further investigation of changing risks, interventions, and relevant policy, present an important opportunity to deepen our understanding of mortality-reduction strategies. Examining patterns in mortality concentration might reveal areas where successful public health interventions have been implemented. Translating these successes to locations where certain causes of death remain entrenched can inform policies that work to improve life expectancy for people everywhere.Bill & Melinda Gates Foundation.

Accurate assessments of current and future fertility-including overall trends and changing population age structures across countries and regions-are essential to help plan for the profound social, economic, environmental, and geopolitical challenges that these changes will bring. Estimates and projections of fertility are necessary to inform policies involving resource and health-care needs, labour supply, education, gender equality, and family planning and support. The Global Burden of Diseases, Injuries, and Risk Factors Study (GBD) 2021 produced up-to-date and comprehensive demographic assessments of key fertility indicators at global, regional, and national levels from 1950 to 2021 and forecast fertility metrics to 2100 based on a reference scenario and key policy-dependent alternative scenarios.

Abstract Role of microRNA-7 (miRNA-7) in targeting Epidermal growth factor receptor (EGFR/ERBB) family is known in dividing cancer cells while less is known about its role in terminally differentiated cardiac cells. We generated transgenic (Tg) mice with cardiomyocyte-specific overexpression of miRNA-7 to determine its role in regulating cardiac function. Despite similar survival, expression of miRNA-7 results in cardiac dilation as measured by echocardiography, instead of age-based cardiac hypertrophy observed in littermate controls. In contrast to the classical adaptive hypertrophy in response to TAC, miRNA-7 Tg mice directly undergo cardiac dilation post-TAC that is associated with increased fibrosis. Interestingly, significant loss in ERBB2 expression was observed in cardiomyocytes with no changes in ERBB1 (EGFR). Gene ontology and cellular component analysis using the cardiac proteomics data showed significant reduction in mitochondrial membrane integrity reflecting the differential enrichment/loss of proteins in miRNA-7 Tg mice compared to littermate controls. Consistently, electron microscopy showed that miRNA-7 Tg hearts had disorganized and rounded mitochondrial morphology indicating mitochondrial dysfunction. These findings show that expression of miRNA-7 uniquely results in cardiac dilation instead of adaptive hypertrophic response to cardiac stress providing insights on adverse remodeling in physiology and pathology.

Abstract Ischemia/hypoxia is major underlying cause for heart failure and stroke. Although beta-adrenergic receptor (βAR) is phosphorylated in response to hypoxia, less is known about the underlying mechanisms. Hypoxia results in robust GRK2-mediated β2AR phosphorylation but does not cause receptor internalization. However, hypoxia leads to significant endosomal-β2AR phosphorylation accompanied by inhibition of β2AR-associated protein phosphatase 2A (PP2A) activity impairing resensitization. Phosphoinositide 3-kinase γ (PI3Kγ) impedes resensitization by phosphorylating endogenous inhibitor of protein phosphatase 2A, I2PP2A that inhibits PP2A activity. Hypoxia increased PI3Kγ activity leading to significant phosphorylation of I2PP2A resulting in inhibition of PP2A and consequently resensitization. Surprisingly, β-blocker abrogated hypoxia-mediated β2AR phosphorylation instead of phosphorylation in normoxia. Subjecting mice to hypoxia leads to significant cardiac dysfunction and β2AR phosphorylation showing conservation of non-canonical hypoxia-mediated pathway in vivo. These findings provide mechanistic insights on hypoxia-mediated βAR dysfunction which is rescued by β-blocker and will have significant implications in heart failure and stroke.

Abstract Objective To understand the underlying pathways that promote cardiotoxicity following chemotherapy. Background Anthracyclines are associated with cardiotoxicity which could be potentiated with use of complementary agents (like anti-ERBB2 inhibitors) which together afford robust anti-neoplastic effects. Anthracyclines lead to oxidative stress and thought to induce cardiotoxicity. However, interventions reducing oxidative stress in patients have been unsuccessful suggesting mechanisms beyond oxidative stress. Despite β-adrenergic receptors (βARs) being key regulators of cardiac function, nothing is known about their role in chemotherapy-mediated cardiotoxicity. Methods β1 and/or β2-AR density was assessed in end-stage human heart failure patient samples either due to anthracycline cardiotoxicity or non-anthracycline dilated cardiomyopathy (DCM). Since ERBB2 inhibition is integral to overall chemotherapeutic arsenal, we assessed β1- and/or β2-AR density, cardiac function by echocardiography and immunohistochemistry in mice following ERBB2-specific inhibitor AG825. Results Selective increase in cardiac β1AR density is observed in end-stage human heart failure patient samples due to anthracycline cardiotoxicity as well as in ERBB2 inhibitor-treated mice. Conclusions Elevated β1AR density may be the key common underlying mechanism which is altered in response to chemotherapy promoting cardiac dilation of otherwise healthy hearts. Highlights In contrast to downregulation of β1-adrenergic receptors (β1AR) in end-stage human heart failure, anthracycline cardiotoxicity-mediated failure is associated with selective increase in β1AR density. ERBB2 inhibitor (AG825) treatment in mice results in cardiac dilation and selective rise in β1AR density showing that increased β1AR density in the heart could be a common mechanism underlying cardiotoxicity.