Severe acute respiratory syndrome CoV-2 (SARS-CoV-2) is currently causing a worldwide pandemic with high morbidity and mortality. Development of animal models that recapitulate important aspects of coronavirus disease 2019 (COVID-19) is critical for the evaluation of vaccines and antivirals, and understanding disease pathogenesis. SARS-CoV-2 has been shown to use the same entry receptor as SARS-CoV-1, human angiotensin-converting enzyme 2 (hACE2) [1–3]. Due to amino acid differences between murine and hACE2, inbred mouse strains fail to support high titer viral replication of SARS-CoV-2 virus. Therefore, a number of transgenic and knock-in mouse models, as well as viral vector-mediated hACE2 delivery systems have been developed. Here we compared the K18-hACE2 transgenic model to adenovirus-mediated delivery of hACE2 to the mouse lung. We show that K18-hACE2 mice replicate virus to high titers in the nasal turbinates, lung and brain, with high lethality, and cytokine/chemokine production. In contrast, adenovirus-mediated delivery results in viral replication to lower titers limited to the nasal turbinates and lung, and no clinical signs of infection. The K18-hACE2 model provides a stringent model for testing vaccines and antivirals, whereas the adenovirus delivery system has the flexibility to be used across multiple genetic backgrounds and modified mouse strains.

Abstract 463 million people globally suffer from diabetes. The majority are deficient in insulin-producing pancreatic beta cells, although beta cells remain in most people with diabetes. Unfortunately, although many diabetes drugs exist, none is able to increase adult human beta cell numbers. Recently, small molecules that inhibit the kinase, DYRK1A, have been suggested to induce human beta cell replication in vitro and in vivo as assessed using proliferation markers, and this is enhanced by drugs that stimulate the GLP1 receptor (GLP1R) on beta cells. DYRK1A inhibitors also enhance human beta cell differentiation and function. However, it is unknown whether any drug can actually increase human beta cell mass in vivo , reflecting: 1) the intrinsic resistance of human beta cells to regeneration; and, 2) the current technical inability to accurately assess human beta cell mass in vivo . Here, we demonstrate for the first time that combining a DYRK1A inhibitor with a GLP1R agonist increases actual human beta cell numbers and overall mass in vivo by 400-700% in diabetic and non-diabetic mice over three months. We further describe a novel application of tissue-clearing and 3D imaging for quantification of human beta cell mass. These findings should be transformative for diabetes treatment.

Five hundred thirty-seven million people globally suffer from diabetes. Insulin-producing β cells are reduced in number in most people with diabetes, but most individuals still have some residual β cells. However, none of the many diabetes drugs in common use increases human β cell numbers. Recently, small molecules that inhibit dual tyrosine-regulated kinase 1A (DYRK1A) have been shown to induce immunohistochemical markers of human β cell replication, and this is enhanced by drugs that stimulate the glucagon-like peptide 1 (GLP1) receptor (GLP1R) on β cells. However, it remains to be demonstrated whether these immunohistochemical findings translate into an actual increase in human β cell numbers in vivo. It is also unknown whether DYRK1A inhibitors together with GLP1R agonists (GLP1RAs) affect human β cell survival. Here, using an optimized immunolabeling-enabled three-dimensional imaging of solvent-cleared organs (iDISCO

SHARPIN, together with RNF31/HOIP and RBCK1/HOIL1, form the linear ubiquitin chain assembly complex (LUBAC) E3 ligase that catalyzes M1-linked poly-ubiquitination. Mutations in RNF31/HOIP and RBCK/HOIL1 in humans and Sharpin in mice lead to auto-inflammation and immunodeficiency but the mechanism underlying the immune dysregulation remains unclear. We now show that the phenotype of the Sharpin-/- mice is dependent on CYLD, the deubiquitinase that removes K63-linked poly-ubiquitin chains. The dermatitis, disrupted splenic architecture, and loss of Peyer's patches in the Sharpin-/- mice were fully reversed in Sharpin-/-Cyld-/- mice. There is enhanced association of RIPK1 with the death-inducing signaling complex (DISC) following TNF stimulation in Sharpin-/- cells, and this is dependent on CYLD since it is reversed in Sharpin-/-Cyld-/- cells. Enhanced RIPK1 recruitment to the DISC in Sharpin-/- cells correlated with impaired phosphorylation of CYLD at serine 418, a modification reported to inhibit its enzymatic activity. The dermatitis in the Sharpin-/- mice was also ameliorated by the conditional deletion of Cyld using LysM-cre or Cx3cr1-cre indicating that CYLD-dependent death of myeloid cells is inflammatory. Our studies reveal that under physiological conditions, TNF- and RIPK1-dependent cell death is suppressed by the linear ubiquitin-dependent inhibition of CYLD. The Sharpin-/- phenotype illustrates the pathological consequences when CYLD inhibition fails.

Abstract Severe acute respiratory syndrome CoV-2 (SARS-CoV-2) is currently causing a worldwide pandemic with high morbidity and mortality. Development of animal models that recapitulate important aspects of coronavirus disease 2019 (COVID-19) is critical for the evaluation of vaccines and antivirals, and understanding disease pathogenesis. SARS-CoV-2 has been shown to use the same entry receptor as SARS-CoV-1, human angiotensin-converting enzyme 2 (hACE2)(1-3). Due to amino acid differences between murine and hACE2, inbred mouse strains fail to support high titer viral replication of SARS-CoV-2 virus. Therefore, a number of transgenic and knock-in mouse models, as well as viral vector-mediated hACE2 delivery systems have been developed. Here we compared the K18-hACE2 transgenic model to adenovirus-mediated delivery of hACE2 to the mouse lung. We show that K18-hACE2 mice replicate virus to high titers in both the lung and brain leading to lethality. In contrast, adenovirus-mediated delivery results in viral replication to lower titers limited to the lung, and no clinical signs of infection with a challenge dose of 10 4 plaque forming units. The K18-hACE2 model provides a stringent model for testing the ability of vaccines and antivirals to protect against disease, whereas the adenovirus delivery system has the flexibility to be used across multiple genetic backgrounds and modified mouse strains.