Chloroquine is an anti-malarial and immunosuppressant drug that has cationic amphipathic chemical properties. We performed genome-wide screens in human cells with chloroquine and several other widely used cationic amphipathic drugs (CADs) including the anti-depressants, sertraline (Zoloft) and fluoxetine (Prozac), the analgesic nortriptyline (Pamelor), the anti-arrhythmic amiodarone (Cordarone), and the anti-hypertensive verapamil (Calan) to characterize their molecular similarities and differences. Despite CADs having different disease indications but consistent with them sharing key chemical properties, we found CADs to have remarkably similar phenotypic profiles compared with non-CADs we and others have previously screened. The most significant genetic interaction for all CADs was the initiating step in sphingolipid biosynthesis catalyzed by serine palmitoyltransferase (SPT). A comparison of genome-wide screens performed with diverse pathogens from viruses, bacteria, plants, and parasites including Ebola, adeno-associated virus AAV2, HIV, Rotavirus, Influenza A, Zika virus, Picornavirus, Exotoxin A, Cholera toxin, Type III secretion system and Shiga toxin, Ricin toxin, and Toxoplasma gondii showed SPT as a top common host factor and 80% overlap overall in top hits specifically with CADs. Potential sphingolipid-mediated mechanisms for the host response- and virulence-modulating effects of CADs involve autophagy and SERPINE1/PAI-1 (plasminogen activator inhibitor-1). Chloroquine has recently shown potential as an anti-viral agent for the novel coronavirus SARS-CoV-2, the causative agent of COVID-19 respiratory disease. Our study demonstrates that numerous readily available drugs molecularly function highly similar to chloroquine, which suggests they might be considered for further pre-clinical investigation in the context of SARS-CoV-2. More generally, our work suggests the diverse pathogen mitigating potential of drugs that inhibit host sphingolipid biosynthesis such as CADs.### Competing Interest StatementThe corresponding author, Timothy R Peterson, is the founder of Bio-I/O, a St. Louis-based biotech company specializing in drug target identification. Bio-I/O is the recipient of NIH/NIDDK funding (R42 DK121652), which is focused on different drugs than those studied herein, but is still in the space of drug target ID.

Many studies have compared gene expression in young and old samples to gain insights on aging, the primary risk factor for most major chronic diseases. However, these studies only describe associations, failing to distinguish drivers of aging from compensatory geroprotective responses and incidental downstream effects. Here, we introduce a workflow to characterize the causal effects of differentially expressed genes on lifespan. First, we performed a meta-analysis of 25 gene expression datasets comprising samples of various tissues from healthy, untreated adult mammals (humans, dogs, and rodents) at two distinct ages. We ranked each gene according to the number of distinct datasets in which the gene was differentially expressed with age in a consistent direction. The top age-upregulated genes were TMEM176A, EFEMP1, CP, and HLA-A; the top age-downregulated genes were CA4, SIAH, SPARC, and UQCR10. Second, the effects of the top ranked genes on lifespan were measured by applying post-developmental RNA interference of the corresponding ortholog in the nematode C. elegans (two trials, with roughly 100 animals per genotype per trial). Out of 10 age-upregulated and 9 age-downregulated genes that were tested, two age-upregulated genes (

Abstract Connexin43 (Cx43) is the most abundant gap junction protein present in the mesenchymal lineage. In mature adipocytes, Cx43 mediates white adipose tissue (WAT) “beiging” in response to cold exposure and maintains the mitochondrial integrity of brown adipose tissue (BAT). We found that genetic deletion of Gja1 (Cx43 gene) in cells that give rise to chondro-osteogenic and adipogenic precursors driven by the Dermo1/Twist2 promoter leads to lower body adiposity and partial protection against the weight gain and metabolic syndrome induced by a high fat diet (HFD) in both sexes. These protective effects from obesogenic diet are related to increased locomotion, fuel utilization, energy expenditure, non-shivering thermogenesis, and better glucose tolerance in conditionally Gja1 ablated mice. Accordingly, Gja1 mutant mice exhibit reduced adipocyte hypertrophy, partially preserved insulin sensitivity, increased BAT lipolysis and decreased whitening under HFD. This metabolic phenotype is not reproduced with more restricted Gja1 ablation in differentiated adipocytes, suggesting that Cx43 has a hitherto unknown function in adipocyte progenitors or other targeted cells, resulting in restrained energy expenditures and fat accumulation. These results disclose an hitherto unknown action of Cx43 in adiposity, and offer a promising new pharmacologic target for improving metabolic balance in diabetes and obesity. Graphical Abstract