Transplantation remains the preferred treatment for end-stage kidney disease but is critically limited by the number of available organs. Xenografts from genetically modified pigs have become a promising solution to the loss of life while waiting for transplantation. However, the current clinical model for xenotransplantation will require off-site procurement, leading to a period of ischemia during transportation. As of today, there is limited understanding regarding the preservation of these organs, including the duration of viability, and the associated molecular changes. Thus, our aim was to evaluate the effects of static cold storage (SCS) on α1,3-galactosyltransferase knockout (GGTA1 KO) kidney. After SCS, viability was further assessed using acellular sub-normothermic ex vivo perfusion and simulated transplantation with human blood. Compared to baseline, tubular and glomerular interstitium was preserved after 2 days of SCS in both WT and GGTA1 KO kidneys. Bulk RNA-sequencing demonstrated that only eight genes were differentially expressed after SCS in GGTA1 KO kidneys. During sub-normothermic perfusion, kidney function, reflected by oxygen consumption, urine output, and lactate production was adequate in GGTA1 KO grafts. During a simulated transplant with human blood, macroscopic and histological assessment revealed minimal kidney injury. However, GGTA1 KO kidneys exhibited higher arterial resistance, increased lactate production, and reduced oxygen consumption during the simulated transplant. In summary, our study suggests that SCS is feasible for the preservation of porcine GGTA1 KO kidneys. However, alternative preservation methods should be evaluated for extended preservation of porcine grafts.

Summary Dietary restriction of the sulfur-containing amino acids methionine and cysteine (SAAR) improves body composition, enhances insulin sensitivity, and extends lifespan; benefits seen also with endurance exercise. Yet, the impact of SAAR on skeletal muscle remains largely unexplored. Here we demonstrate that one week of SAAR in sedentary, young, male mice increases endurance exercise capacity. Indirect calorimetry showed that SAAR increased lipid oxidation at rest and delayed the onset of carbohydrate utilization during exercise. Transcriptomic analysis revealed increased expression of genes involved in fatty acid catabolism especially in glycolytic muscle following SAAR. These findings were functionally supported by increased fatty acid circulatory turnover flux and muscle β-oxidation. Reducing lipid uptake from circulation through endothelial cell (EC)-specific CD36 deletion attenuated the running phenotype. Mechanistically, VEGF-signaling inhibition prevented exercise increases following SAAR, without affecting angiogenesis, implicating noncanonical VEGF signaling and EC CD36-dependent fatty acid transport in regulating exercise capacity by influencing muscle substrate availability.

The vascular system experiences an age-associated decline in tissue perfusion and response to ischemic diseases. The factors driving this age-associated neovascularization decline remain unclear. While old endothelial cells (ECs) adopt a pro-angiogenic gene expression profile, we observed a stark reduction in the proliferative capacity of old ECs, while migratory capabilities remain intact. This is paralleled by a drastic decline in glycolytic capacity and ATP production, which likely act as limiting factors to neovascularization. These findings may provide new strategies to restore EC function in aging, thereby improving organ resilience and extending health- and lifespan.