Abstract Sclerotinia sclerotiorum causes white mold or stem rot in a broad range of economically important plants, bringing significant yield losses worldwide. Host-induced gene silencing (HIGS) has been showing promising effects in controlling many fungal pathogens, including S. sclerotiorum . However, molecular genetic understanding of signaling pathways involved in its development and pathogenicity is needed to provide effective host-induced gene silencing (HIGS) targets for disease control. Here, by employing a forward genetic screen, we characterized an evolutionarily conserved mitogen-activated protein kinase (MAPK) cascade in S. sclerotiorum , consisting of SsSte50-SsSte11-SsSte7-Smk1, controlling mycelial growth, sclerotia development, compound appressoria formation, virulence, and hyphal fusion. Moreover, disruption of the putative downstream transcription factor SsSte12 led to normal sclerotia but aberrant appressoria formation and host penetration defects, suggestive of diverged regulation downstream of the MAPK cascade. Most importantly, targeting of SsSte50 using host-expressed HIGS double stranded RNA resulted in largely reduced virulence of S. sclerotiorum on Nicotiana benthamiana leaves. Therefore, this MAPK signaling cascade is generally needed for its growth, development, and pathogenesis, and is an ideal HIGS target for mitigating economic damages caused by S. sclerotiorum infection.

ABSTRACT

 

BACKGROUND AND PURPOSE:

 Autoimmune rheumatic diseases (AIRD) can cause intracranial artery stenosis (ICAS) and lead to stroke. This study aimed to characterize patients with ICAS associated with AIRD. 

MATERIALS AND METHODS:

 Utilizing data from a high-resolution magnetic resonance imaging (HRMRI) database, we retrospectively reviewed AIRD patients with ICAS. Stratification into vasculitis, atherosclerosis, and mixed athero-vasculitis subtypes was based on imaging findings, followed by a comparative analysis of clinical characteristics and outcomes across these subgroups. 

RESULTS:

 Among 139 patients (45.1±17.3 years; 64.7% females), 56 (40.3%) were identified with vasculitis, 57 (41.0%) with atherosclerosis, and 26 (18.7%) with mixed athero-vasculitis. The average interval from AIRD-onset to HRMRI was 5 years. Patients with vasculitis presented with a younger age of AIRD-onset (34.5±19.4 years), nearly ten years earlier than other groups (P=0.010), with a higher artery occlusion incidence (44.6% vs. 21.1% and 26.9%, P=0.021). Patients with atherosclerosis showed the highest cardiovascular risk factor prevalence (73.7% vs. 48.2% and 61.5%, P=0.021) but lower intracranial artery wall enhancement instances (63.2% vs. 100% in others, P<0.001). The mixed athero-vasculitis group, predominantly male (69.2% vs. 30.4% and 25.6%, P<0.001), exhibited the most arterial involvement (5 arteries per person vs. 3 and 2, P=0.001). Over an average 21-month follow-up, 23 (17.0%) patients experienced stroke events, and 8 (5.9%) died, with the mixed athero-vasculitis group facing the highest risk of stroke events (32.0%) and the highest mortality (12.0%). 

CONCLUSIONS:

 Intracranial arteries are injured and lead to heterogeneous disease courses when exposed to AIRD and cardiovascular risk factors. While atherosclerosis acceleration is common, vasculitis may further contribute to early-developed occlusion and multiple artery involvement. Varied intracranial arteriopathies may result in different outcomes. ABBREVIATIONS: ICAS = intracranial artery stenosis; AIRD = Autoimmune rheumatic diseases; HRMRI = high-resolution magnetic resonance imaging.