Rationale: FVC percent predicted (FVC%) is the primary outcome measure in clinical trials of systemic sclerosis interstitial lung disease. For interpretation of change in the FVC% over time, it is important to define whether these changes are clinically meaningful.Objectives:: To assess the reliability and the minimal clinically important differences (MCID) for FVC% in the Scleroderma Lung Study I and II (SLS-I and -II).Methods: Using data from SLS-I and -II (N = 300), we evaluated the test-retest reliability for FVC% (screening vs. baseline) using intraclass correlation. MCID estimates at 12 months were calculated in the pooled cohort (SLS-I and -II) using two anchors: Transition Dyspnea Index (≥change of 1.5 units for improvement and worsening, respectively) and the Medical Outcomes Short Form-36 Health Transition question (“Compared with one year ago, how would you rate your health in general now”?), where “somewhat better” or “somewhat worse” were defined as the MCID estimates. We next assessed the association of MCID estimates for improvement and worsening of FVC% with patient-reported outcomes (PROs) and computer-assisted quantitation of extent of fibrosis (QLF) and of total interstitial lung disease (QILD) on high-resolution computed tomography. Student’s t test was used to compare the mean difference in outcomes between the MCID improvement/worsening and the “no change” group.Measurements and Main Results: Reliability of FVC%, assessed at a mean of 34 days, intraclass correlation was 0.93 for the pooled cohort. The MCID estimates for the pooled cohort at 12 months for FVC% improvement ranged from 3.0% to 5.3% and for worsening from −3.0% to −3.3%. FVC% improvement by greater than or equal to MCID was associated with either statistically significant or numerical improvements in some PROs, QILD, and QLF, whereas FVC% worsening greater than or equal to MCID was associated with statistically significant or numerical worsening of PROs, QILD, and QLF.Conclusions: FVC% has acceptable test-retest reliability, and we have provided the MCID estimates for FVC% in systemic sclerosis interstitial lung disease–based changes at 12 months from baseline in two clinical trials.Clinical trial registered with www.clinicaltrials.gov (NCT00004563 for SLS-I and NCT00883129 for SLS-II).

Abstract Emerging studies implicate Tau as an essential mediator of neuronal atrophy and cognitive impairment in Alzheimer’s disease (AD), yet the factors that precipitate Tau dysfunction in AD are poorly understood. Chronic environmental stress and elevated glucocorticoids (GC), the major stress hormones, are associated with increased risk of AD, and have been shown to trigger intracellular Tau accumulation and downstream Tau-dependent neuronal dysfunction. However, the mechanisms through which stress and GC disrupt Tau clearance and degradation in neurons remain unclear. Here, we demonstrate that Tau undergoes degradation via endolysosomal sorting in a pathway requiring the small GTPase Rab35 and the endosomal sorting complex required for transport (ESCRT) machinery. Furthermore, we find that GC impair Tau degradation by decreasing Rab35 levels, and that AAV-mediated expression of Rab35 in the hippocampus rescues GC-induced Tau accumulation and related neurostructural deficits. These studies indicate that the Rab35/ESCRT pathway is essential for Tau clearance and part of the mechanism through which GC precipitate brain pathology.

The glucocorticoid receptor directly regulates thousands of genes across the human genome in a cell-type specific manner, governing various aspects of homeostasis. The influence of the glucocorticoid receptor is also seen in various pathologies, including cancer, where it has been linked to tumorigenesis, metastasis, apoptosis resistance, and therapy bypass. Nonetheless, the direct genetic and molecular underpinnings of glucocorticoid action in cancer remain elusive. Here, we dissected the glucocorticoid receptor signalling axis and uncovered the mechanism of glucocorticoid-mediated cancer cell dormancy. Upon glucocorticoid receptor activation cancer cells undergo quiescence, subserved by cell cycle arrest through CDKN1C and reprogramming of signalling orchestrated via FOXO1 / IRS2 . Strikingly, co-expression of these three genes, directly regulated by glucocorticoid-induced chromatin looping, correlates with a benign molecular phenotype across human cancers, whereas triple loss is associated with increased expression of proliferation/aggressiveness markers. Finally, we show that the glucocorticoid receptor signalling axis is inactivated by alterations of either the chromatin remodelling complex or TP53 in vitro and in vivo . Our results indicate that the activation of the glucocorticoid receptor leads to cancer cell dormancy, which has several implications in terms of glucocorticoid use in cancer therapy.

Ribosome profiling (Ribo-seq) has revolutionized the study of RNA translation. The technique provides information on ribosome positions across all translated RNAs with nucleotide-resolution. However, several technical limitations restrict the sequencing depth of such experiments, the most common of which is the overabundance of ribosomal RNA (rRNA) fragments. Various strategies have been employed to tackle this issue, including the use of commercial rRNA depletion kits, however these may perform suboptimally. Here we show that the rRNA fragments generated via Ribo-seq vary significantly with differing experimental conditions, suggesting that a "one-size-fits-all" approach may result in inefficient rRNA depletion. In order to overcome this it is possible to use custom-designed biotinylated oligos complementary to the most abundant rRNA fragments, however currently no computational framework exists to aid the design of optimal oligos. We have developed Ribo-ODDR, an oligo design pipeline integrated with a user-friendly interface that assists in oligo selection for efficient experiment-specific rRNA depletion. Ribo-ODDR uses preliminary data to identify the most abundant rRNA fragments, and calculates the rRNA depletion efficiency of potential oligos. We show that Ribo-ODDR designed oligos lead to a significant increase in rRNA depletion, and increased sequencing depth as a result. Ribo-ODDR is freely accessible at https://github.com/fallerlab/Ribo-ODDR.

Aberrantly slow mRNA translation leads to ribosome stalling and subsequent collision with the trailing neighbor. Ribosome collisions have recently been shown to act as stress sensors in the cell, with the ability to trigger stress responses balancing survival and apoptotic cell-fate decisions depending on the stress level. However, we lack a molecular understanding of the reorganization of translation processes over time in mammalian cells exposed to an unresolved collision stress. Here we visualize the effect of a persistent collision stress on translation using in situ cryo electron tomography. We observe that low dose anisomycin collision stress leads to the stabilization of Z-site bound tRNA on elongating 80S ribosomes, as well as to the accumulation of an off-pathway 80S complex possibly resulting from collision splitting events. We visualize collided disomes in situ, occurring on compressed polysomes and revealing a stabilized geometry involving the Z-tRNA and L1 stalk on the stalled ribosome, and eEF2 bound to its collided rotated-2 neighbor. In addition, non-functional post-splitting 60S complexes accumulate in the stressed cells, indicating a limiting Ribosome associated Quality Control clearing rate. Finally, we observe the apparition of tRNA-bound aberrant 40S complexes shifting with the stress timepoint, suggesting a succession of different initiation inhibition mechanisms over time. Altogether, our work visualizes the changes of translation complexes under persistent collision stress in mammalian cells, indicating how perturbations in initiation, elongation and quality control processes contribute to an overall reduced protein synthesis.

Degree of anesthesia in laboratory rodents is normally evaluated by testing loss of reflexes. While these are useful endpoint assessments, they are of limited application to study induction/reversal kinetics or factors affecting individual susceptibility (e.g. sex or age). We developed and validated a grading system for a temporal follow up of anesthesia. The Minho Objective Rodent Phenotypical Anesthesia (MORPhA) scale was tested in mice and rats anaesthetized with a mixture of ketamine/dexmedetomidine (ket/dex: 3 doses). The scale comprises 12 behavioral readouts organized in 5 stages: (i) normal/(ii) hindered voluntary movement, elicited response to (iii) non-noxious/(iv) noxious stimuli and (v) absence of response; evaluated at regular time points. Progression across stages was monitored by electroencephalography (EEG) in rats during anesthesia induction and reversal (atipamezole) and during induction with a second anesthetic drug (pentobarbital). Higher anesthetic doses decreased the time to reach higher levels of anesthesia during progression, while increasing the time to regain waking behavior during reversal, in mice and in rats. A regular decrease in high frequencies (low and high gamma) power was observed as the MORPhA score increased during anesthesia induction, while the opposite pattern was observed during emergence from anesthesia through reversion of dex effect. The devised anesthetic scale is of simple application and provides a semi-quantifiable readout of anesthesia induction/reversal.

Abstract The transcription factor activating protein two gamma (AP2γ) is an important regulator of neurogenesis both during embryonic development as well as in the postnatal brain, but its role for neurophysiology and behavior at distinct postnatal periods is still unclear. In this work, we explored the neurogenic, behavioral, and functional impact of a constitutive AP2γ heterozygous deletion in mice from early postnatal development until adulthood. Constitutive AP2γ heterozygous deletion in mice caused a reduction of hippocampal transient amplifying progenitors (TAPs) in the postnatal brain, inducing significant impairments on hippocampal-dependent emotional- and cognitive-behavioral tasks including anxiety-like behavior and cognitive deficits, typically associated with an intact neurogenic activity. Moreover, AP2γ deficiency impairs dorsal hippocampus-to-prefrontal cortex functional connectivity. We observed a progressive and cumulative impact of constitutive AP2γ deficiency on the hippocampal glutamatergic neurogenic process, as well as alterations on limbic-cortical connectivity, together with impairments on emotional and cognitive behaviors from juvenile to adult periods. Collectively, the results herein presented demonstrate the importance of AP2γ in the generation of glutamatergic neurons in the postnatal brain and its impact on behavioral performance.

Abstract Tunable culture platforms that guide cellular organization and mechanically stimulate skeletal muscle development are still unavailable due to limitations in biocompatibility and actuation triggered without contact. This study reports the rational design and fabrication of magneto-active microfiber meshes with controlled hexagonal microstructures via melt electrowriting (MEW) of a thermoplastic/graphene/iron oxide composite. In situ deposition of iron oxide nanoparticles on oxidized graphene yielded homogeneously dispersed magnetic particles with sizes above 0.5 μm and low aspect ratio, preventing cellular internalization and toxicity. With these fillers, homogeneous magnetic composites with very high magnetic filler content (up to 10 wt.%) were obtained and successfully processed in a solvent-free manner for the first time. MEW of magnetic composites enabled the skeletal muscle-inspired design of hexagonal scaffolds with tunable fiber diameter, reconfigurable modularity, and zonal distribution of magneto-active and nonactive material. Importantly, the hexagonal microstructures displayed elastic deformability under tension, mitigating the mechanical limitations due to high filler content. External magnetic fields below 300 mT were sufficient to trigger out-of-plane reversible deformation leading to effective end-to-end length decrease up to 17%. Moreover, C2C12 myoblast culture on 3D Matrigel/collagen/MEW scaffolds showed that the presence of magnetic particles in the scaffolds did not significantly affect viability after 8 days with respect to scaffolds without magnetic filler. Importantly, in vitro culture demonstrated that myoblasts underwent differentiation at similar rates regardless of the presence of magnetic filler. Overall, these innovative microfiber scaffolds were proven as a magnetically deformable platform suitable for dynamic culture of skeletal muscle with potential for in vitro disease modeling.