Ferroptosis, a non-apoptotic form of cell death marked by iron-dependent lipid peroxidation1, has a key role in organ injury, degenerative disease and vulnerability of therapy-resistant cancers2. Although substantial progress has been made in understanding the molecular processes relevant to ferroptosis, additional cell-extrinsic and cell-intrinsic processes that determine cell sensitivity toward ferroptosis remain unknown. Here we show that the fully reduced forms of vitamin K-a group of naphthoquinones that includes menaquinone and phylloquinone3-confer a strong anti-ferroptotic function, in addition to the conventional function linked to blood clotting by acting as a cofactor for γ-glutamyl carboxylase. Ferroptosis suppressor protein 1 (FSP1), a NAD(P)H-ubiquinone reductase and the second mainstay of ferroptosis control after glutathione peroxidase-44,5, was found to efficiently reduce vitamin K to its hydroquinone, a potent radical-trapping antioxidant and inhibitor of (phospho)lipid peroxidation. The FSP1-mediated reduction of vitamin K was also responsible for the antidotal effect of vitamin K against warfarin poisoning. It follows that FSP1 is the enzyme mediating warfarin-resistant vitamin K reduction in the canonical vitamin K cycle6. The FSP1-dependent non-canonical vitamin K cycle can act to protect cells against detrimental lipid peroxidation and ferroptosis.

Mulberry 1-deoxynojirimycin (DNJ), a potent glucosidase inhibitor, has been hypothesized to be beneficial for the suppression of abnormally high blood glucose levels and thereby prevention of diabetes mellitus. However, DNJ contents in commercial mulberry products were as low as about 0.1% (100 mg/100 g of dry product), implying that the bioavailability of DNJ might not be expected. We carried out studies in two directions: (1) production of food-grade mulberry powder containing a maximally high DNJ content; (2) determination of the optimal dose of the DNJ-enriched powder for the suppression of the postprandial blood glucose through clinical trials. The following method was used: (1) DNJ concentrations in mulberry leaves from different cultivars, harvest seasons, and leaf locations were determined using hydrophilic interaction chromatography with evaporative light scattering detection. (2) Healthy volunteers received 0, 0.4, 0.8, and 1.2 g of DNJ-enriched powder (corresponding to 0, 6, 12, and 18 mg of DNJ, respectively), followed by 50 g of sucrose. Before and 30−180 min after the DNJ/sucrose administration, plasma glucose and insulin were determined. The following results were obtained: (1) Young mulberry leaves taken from the top part of the branches in summer contained the highest amount of DNJ. After optimization of the harvesting and drying processes for young mulberry leaves (Morus alba L. var. Shin ichinose), DNJ-enriched powder (1.5%) was produced. (2) A human study indicated that the single oral administration of 0.8 and 1.2 g of DNJ-enriched powder significantly suppressed the elevation of postprandial blood glucose and secretion of insulin, revealing the physiological impact of mulberry DNJ (effective dose and efficacy in humans). This study suggests that the newly developed DNJ-enriched powder can be used as a dietary supplement for preventing diabetes mellitus. Keywords: 1-Deoxynojirimycin; HILIC-ELSD; mulberry leaves; Morus spp.; diabetes prevention

The development of Alzheimer's disease (AD) biomarkers remains an unmet challenge, and new approaches that can improve current AD biomarker strategies are needed. Recent reports suggested that microRNA (miRNA) profiling of biological fluids has emerg

Acetaminophen (APAP) overdose is a common cause of drug-induced acute liver failure. Although hepatocyte cell death is considered to be the critical event in APAP-induced hepatotoxicity, the underlying mechanism remains unclear. Ferroptosis is a newly discovered type of cell death that is caused by a loss of cellular redox homeostasis. As glutathione (GSH) depletion triggers APAP-induced hepatotoxicity, we investigated the role of ferroptosis in a murine model of APAP-induced acute liver failure. APAP-induced hepatotoxicity (evaluated in terms of ALT, AST, and the histopathological score), lipid peroxidation (4-HNE and MDA), and upregulation of the ferroptosis maker PTGS2 mRNA were markedly prevented by the ferroptosis-specific inhibitor ferrostatin-1 (Fer-1). Fer-1 treatment also completely prevented mortality induced by high-dose APAP. Similarly, APAP-induced hepatotoxicity and lipid peroxidation were prevented by the iron chelator deferoxamine. Using mass spectrometry, we found that lipid peroxides derived from n-6 fatty acids, mainly arachidonic acid, were elevated by APAP, and that auto-oxidation is the predominant mechanism of APAP-derived lipid oxidation. APAP-induced hepatotoxicity was also prevented by genetic inhibition of acyl-CoA synthetase long-chain family member 4 or α-tocopherol supplementation. We found that ferroptosis is responsible for APAP-induced hepatocyte cell death. Our findings provide new insights into the mechanism of APAP-induced hepatotoxicity and suggest that ferroptosis is a potential therapeutic target for APAP-induced acute liver failure.

Abstract Recent evidence indicates that ferroptosis is implicated in the pathophysiology of various liver diseases; however, the mechanism of ferroptosis regulation in the liver is poorly understood. Here, using the whole-genome screening approach, we identified 7-dehydrocholesterol reductase (DHCR7), the terminal enzyme of cholesterol biosynthesis, as a novel regulator of ferroptosis in hepatocytes. Genetic and pharmacological inhibition (with AY9944) of DHCR7 suppressed lipid peroxidation and ferroptosis in human hepatocellular carcinoma Huh-7 cells. DHCR7 inhibition increased its substrate, 7-dehydrocholesterol (7-DHC), and extrinsic 7-DHC supplementation in turn suppressed ferroptosis. On the other hand, cholesterol deprivation had no effect on ferroptosis. A 7-DHC-derived oxysterol metabolite, 3β,5α-dihydroxycholest-7-en-6-one (DHCEO), was increased by a ferroptosis inducer RSL-3 in DHCR7-deficient cells, suggesting that the ferroptosis-suppressive effect of DHCR7 inhibition was driven by intracellular 7-DHC as a radical scavenger. While extrinsic 7-DHC supplementation suppressed ferroptosis in various cancer cells, pharmacological DHCR7 inhibition by AY9944 showed cell-type specific effects, which could be explained by high DHCR7 expression in Huh-7 cells. We further showed that AY9944 suppressed ferroptosis in murine primary hepatocytes in vitro and systemic administration of AY9944 inhibited hepatic ischemia-reperfusion injury in vivo . These findings provide new insights into the regulatory mechanism of liver ferroptosis and suggest that DHCR7 inhibition is a potential therapeutic option for ferroptosis-related liver diseases.

Summary Selenium-dependent glutathione peroxidase 4 (GPX4) is the guardian of ferroptosis and prevents unrestrained (phospho)lipid peroxidation by directly reducing phospholipid hydroperoxides (PLOOH) to their corresponding alcohols. However, it remains unclear whether other phospholipid peroxidases can also contribute to ferroptosis prevention, albeit to a varying degree. Here we show that cells lacking GPX4 still exhibit substantial PLOOH reduction capacity, arguing for the presence of alternative PLOOH peroxidases. By scrutinizing potential candidates, we showed that while overexpression of peroxiredoxin 6 (PRDX6), a thiol-specific antioxidant enzyme with reported PLOOH-reducing activity, failed to prevent ferroptosis, its genetic loss markedly sensitizes cancer cells to ferroptosis. Mechanistically, we uncover that PRDX6 facilitates intracellular selenium handling, which is crucial for selenium incorporation into selenoproteins, including GPX4. Consequently, PRDX6 modulates GPX4 expression, thereby dictating the sensitivity of cells to undergo ferroptosis. Our study highlights PRDX6 as a critical factor in ferroptosis prevention by directing cellular selenium mobilization.

Brain insulin resistance has emerged as a significant etiological factor in various neurodegenerative disorders (NDs), contributing to pathological hallmarks such as protein aggregation, oxidative stress, and neuroinflammation. This review examines the mechanisms by which distinct flavonoid subclasses – anthocyanins, flavanols, flavanones, and flavonols – from phytochemical extracts enhance neuronal insulin sensitivity and maintain synaptic plasticity to mitigate pathophysiological processes driving NDs. We elucidate key molecular pathways, focusing on insulin-regulated PI3K⁄AKT signaling cascade and its downstream effects on GSK3β activity, autophagy, apoptosis, and neuroinflammation. Furthermore, we evaluate nanoencapsulation technologies as an advanced drug delivery system designed to improve the bioavailability and blood-brain barrier (BBB) permeability of various flavonoids. Overall, plant flavonoids emerge as promising compounds for addressing NDs, particularly when coupled with innovative pharmacokinetic strategies to enhance their efficacy.

Unsaturated fatty acids, such as oleic and linoleic acids, are easily oxidized by exposure to temperature and light in the presence of air to form unsaturated fatty acid hydroperoxides as primary oxidation products. However, the catabolic rates of unsaturated fatty acid hydroperoxides in the human body remain unknown. In this study, ethyl esters of

Abstract This study developed water-dispersible γ-oryzanol (WD-OZ) using microemulsion system and assessed their absorption in rats. While γ-oryzanol itself is hardly soluble in water, WD-OZ exhibited high water dispersibility, and γ-oryzanol, along with its metabolites, was detected in rat plasma. These findings provide a solid basis for future application of the microemulsion-based approach to enhance the bioavailability of γ-oryzanol in food.