Patients affected by idiopathic pulmonary fibrosis (IPF), a progressive chronic and eventually fatal lung disease with unknown causes, suffer from delayed diagnosis due to the lack of predictive markers for disease development. Prior studies focused on the cellular and transcriptomic changes found in lung tissue during established, often terminal, lung disease. In clinical routine, bronchoscopy is applied for diagnosis and staging of suspected IPF affected individuals, thus providing us with a clinically applicable window, to study the cellular and transcriptional changes within affected individuals. Here we study a patient collective consisting of 11 IPF affected individuals and 11 healthy controls. We investigate their single cell transcriptomic profile alongside their cellular surface phenotype of alveolar-resident immune cells. Single cell transcriptional analysis reveals early accumulation of SPP1+ macrophages (SPP1+Mϕ) within the alveolar space as an early cellular sign of IPF, in the absence of a decline in lung function. Early-stage IPF accumulated SPP1+ Mϕ were characterized by high expression of lipid storage and handling genes, accumulation of intracellular cholesterol and expression of proinflammatory cytokine expression. In silico developmental trajectory analysis revealed that SPP1+ Mϕ are likely derived from monocytes. Finally to confirm the clinical diagnostic value of SPP1+ Mϕ we developed a flow cytometry panel to rapidly identify and test for the presence of SPP1+ Mϕ in bronchoalveolar lavage samples and confirm our observation in an independent validation cohort. Taken together, we show that SPP1+ Mϕ are associated with early IPF pathogenesis in the absence of an obvious decline in lung function, thus providing a clinically valuable markers for easy diagnosis of early IPF in clinical practice.

ABSTRACT Datasets consist of measurement data and metadata. Metadata provides context, essential for understanding and (re-)using data. Various metadata standards exist for different methods, systems and contexts. However, relevant information resides at differing stages across the data-lifecycle. Often, this information is defined and standardized only at publication stage, which can lead to data loss and workload increase. In this study, we developed Metadatasheet, a metadata standard based on interviews with members of two biomedical consortia and systematic screening of data repositories. It aligns with the data-lifecycle allowing synchronous metadata recording within Microsoft Excel, a widespread data recording software. Additionally, we provide an implementation, the Metadata Workbook, that offers user-friendly features like automation, dynamic adaption, metadata integrity checks, and export options for various metadata standards. By design and due to its extensive documentation, the proposed metadata standard simplifies recording and structuring of metadata for biomedical scientists, promoting practicality and convenience in data management. This framework can accelerate scientific progress by enhancing collaboration and knowledge transfer throughout the intermediate steps of data creation.

Summary Group 2 innate lymphoid cells (ILC2) residing in the adipose tissue play an important role in maintaining the metabolic health and energy balance of the organisms. In obesity ILC2 numbers are reduced and their function is impaired, leading to the progression of metabolic inflammation. However, which events impact on ILC2 biology in the adipose tissue in obesity remains unresolved. Here, we find that high fat diet (HFD)-induced obesity in mice results in the metabolic reprogramming of adipose ILC2, impairing mitochondrial function and the expression of the enzyme Acetyl-CoA carboxylase 1 (ACC1). Investigating a possible connection between ACC1 and obesity-induced changes in ILC2, we show that fatty acids directly reduce the expression of ACC1, while pharmacological inhibition of ACC1 diminishes mitochondrial function and ILC2 metabolism. Furthermore, deletion of ACC1 in ILC2 phenocopies the overall reduction and functional impairment of ILC2 observed in obesity, which ultimately leads to increased triglycerides in circulation, adipose tissue hypertrophy and inflammation, even in the absence of HFD. Through single-cell RNA sequencing analysis we uncover that HFD-feeding or deletion of ACC1 results in the accumulation of undifferentiated ILC2 and ILC progenitors in the adipose tissue, suggesting that ACC1 may primarily regulate the maturation of ILC2. Together, these results reveal that obesity could predominately impair adipose ILC2 differentiation and activation by impacting on the expression of ACC1, rather than inducing cell death through lipid overload and lipotoxicity.

Summary The lung is constantly exposed to the outside world and optimal adaptation of immune responses is crucial for efficient pathogen clearance. However, mechanisms which lead to the functional and developmental adaptation of lung-associated macrophages remain elusive. To reveal such mechanisms, we developed a reductionist model of environmental intranasal β-glucan exposure, allowing for the detailed interrogation of molecular mechanisms of pulmonal macrophage adaptation. Employing single-cell transcriptomics, high dimensional imaging and flow cytometric characterization paired to in vivo and ex vivo challenge models, we reveal that pulmonary low-grade inflammation results in the development of Dectin-1 - Card9 signaling-dependent monocyte-derived macrophages (MoAM). MoAMs expressed high levels of CD11b, ApoE, Gpnmb and Ccl6, were glycolytic and produced large amounts of interleukin 6 upon restimulation. Myeloid cell specific ApoE ablation inhibited monocyte to MoAM differentiation dependent on M-CSF secretion, promoting MoAM cell death thus impeding MoAM maintenance. In vivo , β-glucan-elicited MoAMs limited the bacterial burden of Legionella pneumophilia post infection and ameliorated fibrosis severity in a murine fibrosis model. Collectively these data identify MoAMs that are generated upon environmental cues and ApoE as an important determinant for lung immune resilience.

ABSTRACT To allow the comprehensive histological analysis of the whole intestine in one image, the tissue is often rolled to a spiral before imaging. This Swiss-rolling technique facilitates robust experimental procedures, but it limits the possibilities to comprehend changes along the intestine. Here, we present IntestLine, a Shiny-based open-source application to map imaging data of intestinal tissues in spiral shape onto a line. The mapping of intestinal tissues improves the visualization of the whole intestine in both proximal-distal and serosa-luminal axis, and facilitates the observation of location-specific cell types and markers. In summary, IntestLine serves as a tool to visualize and characterize intestine in future imaging studies.