The young circulatory milieu capable of delaying aging in individual tissues is of interest as rejuvenation strategies, but how it achieves cellular- and systemic-level effects has remained unclear. Here, we constructed a single-cell transcriptomic atlas across aged tissues/organs and their rejuvenation in heterochronic parabiosis (HP), a classical model to study systemic aging. In general, HP rejuvenated adult stem cells and their niches across tissues. In particular, we identified hematopoietic stem and progenitor cells (HSPCs) as one of the most responsive cell types to young blood exposure, from which a continuum of cell state changes across the hematopoietic and immune system emanated, through the restoration of a youthful transcriptional regulatory program and cytokine-mediated cell-cell communications in HSPCs. Moreover, the reintroduction of the identified rejuvenating factors alleviated age-associated lymphopoiesis decline. Overall, we provide comprehensive frameworks to explore aging and rejuvenating trajectories at single-cell resolution and revealed cellular and molecular programs that instruct systemic revitalization by blood-borne factors.

Regenerative capacity declines throughout evolution and with age. In this study, we asked whether metabolic programs underlying regenerative capability might be conserved across species, and if so, whether such metabolic drivers might be harnessed to promote tissue repair. To this end, we conducted metabolomic analyses in two vertebrate organ regeneration models: the axolotl limb blastema and antler stem cells. To further reveal why young individuals have higher regenerative capacity than the elderly, we also constructed metabolic profiles for primate juvenile and aged tissues, as well as young and aged human stem cells. In joint analyses, we uncovered that active pyrimidine metabolism and fatty acid metabolism correlated with higher regenerative capacity. Furthermore, we identified a set of regeneration-related metabolite effectors conserved across species. One such metabolite is uridine, a pyrimidine nucleoside, which can rejuvenate aged human stem cells and promote regeneration of various tissues in vivo. These observations will open new avenues for metabolic intervention in tissue repair and regeneration.

The Gene Ontology (GO) is a central resource for functional-genomics research. Scientists rely on the functional annotations in the GO for hypothesis generation and couple it with high-throughput biological data to enhance interpretation of results. At the same time, the sheer number of concepts (>30,000) and relationships (>70,000) presents a challenge: it can be difficult to draw a comprehensive picture of how certain concepts of interest might relate with the rest of the ontology structure. Here we present new visualization strategies to facilitate the exploration and use of the information in the GO. We rely on novel graphical display and software architecture that allow significant interaction. To illustrate the potential of our strategies, we provide examples from high-throughput genomic analyses, including chromatin immunoprecipitation experiments and genome-wide association studies. The scientist can also use our visualizations to identify gene sets that likely experience coordinated changes in their expression and use them to simulate biologically-grounded single cell RNA sequencing data, or conduct power studies for differential gene expression studies using our built-in pipeline. Our software and documentation are available at http://aegis.stanford.edu.

Abstract Periodontitis, a prevalent inflammatory disease worldwide, poses a significant economic burden on society and the country. Despite numerous studies, the biological molecular mechanism underlying the development and progression of periodontitis remains unclear. Previous research has established a connection between cellular senescence and periodontitis. However, the role and mechanism of cell senescence in the progression of periodontitis have not been thoroughly investigated. This study aimed to explore the involvement of cellular senescence in the pathogenesis of periodontitis and determine the underlying mechanisms. Our findings demonstrated that senescent cells accumulated during the periodontitis progress and inhibiting cellular senescence in periodontitis via administration of metformin successfully alleviated inflammation and bone loss. Moreover, several scRNA-seq analysis suggested that gingival fibroblasts were the main cell population undergoing cellular senescence during periodontitis, which helps mitigate tissue damage and bone loss. Furthermore, we identified a high expression of CD81 in the senescent gingival fibroblast population. These cells were found to actively contribute to inflammation through their potent pro-inflammatory metabolic activity and secretion of SASP-related factors. Additionally, they recruited neutrophils via the C3/C3aR1 pathway, indirectly sustaining the inflammatory response. These results provide valuable insights into the cellular and molecular basis of periodontitis-induced tissue damage, highlighting the significance of fibroblast senescence. In conclusion, our study sheds light on the relationship between CD81 and cellular senescence, suggesting its potential as a therapeutic target for periodontitis.

Fish play an important role in river ecosystems, and the conservation of their diversity is a common goal worldwide. It is still unclear how fish monitoring programs should be developed in order to rationalize the monitoring of fish diversity in rivers. To help address this issue, we conducted a comparative study of fish species richness obtained through three site-interval monitoring programs (SS1: 3 km interval scheme; SS2: 6 km interval scheme; SS3: 9 km interval scheme) in wadeable rivers in northeastern China. Here, a total of 18 fish species and 4 rare species were collected from 3 rivers. The cumulative species-richness curves showed that SS1 had the highest species richness in a single river and in the whole region, and the species richness gradually decreased with increasing site intervals. The results of the cumulative percentage of species richness indicated that SS1 and SS2 could achieve a level of 80% of potential species richness, while only SS1 could achieve a level of 90% of potential species richness in the Lanhe River (where no rare species were present). However, the results of cumulative species richness per unit of effort indicated that SS2 and SS3 had higher input-output benefits. These results suggested that rare species were more susceptible to monitoring programs and that SS2 was more advantageous in terms of obtaining species richness and cost-effectiveness. This study provides a reliable reference for river fish-monitoring program development.

ABSTRACT Background and Aims Cirrhosis is characterised by hyperdynamic circulation, which contributes to cirrhotic cardiomyopathy (CCM). However, the expert consensus on CCM did not initially include cardiac structure because of scant evidence. Therefore, this study investigated the associations of cardiac chamber geometry with mortality and CCM. Methods We retrospectively included 2514 cirrhotic patients from 2011 to 2023. In accordance with the guidelines for echocardiography, left ventricular (LV) hypertrophy (LVH) and LV, left atrial (LA), right ventricular (RV), and right atrial (RA) enlargement were evaluated. Cox and logistic regression analyses were performed to examine the relationships among cardiac chamber, all‐cause mortality, and CCM. Results The prevalence rates of LV hypertrophy and LV, LA, RV, and RA enlargement were 21.9%, 21.3%, 30.4%, 5.9%, and 10.9%, respectively. Concentric LVH (HR: 1.305, 95% confidence interval (CI): 1.153–1.466), eccentric LVH (HR: 1.272, 95% CI: 1.139–1.426), LV enlargement (HR: 1.305, 95% CI: 1.153–1.466), and LA enlargement (HR: 1.254, 95% CI: 1.130–1.379) were significantly associated with mortality during the median follow‐up of 2.1 years. In a subcohort of 1898 individuals, CCM, with a prevalence of 29.0%, was independently associated with concentric LVH (OR: 1.834, 95% CI: 1.214–2.707), eccentric LVH (OR: 3.063, 95% CI: 2.379–3.903), LV enlargement (OR: 2.519, 95% CI: 2.150–2.977), LA enlargement (OR: 3.559, 95% CI: 2.770–4.321), and RA enlargement (OR: 1.416, 95% CI: 1.025–1.915). LV abnormalities showed 90% specificity and 35% sensitivity for CCM diagnosis. Conclusions Geometric pattern changes in the LV and LA are prevalent and independently associated with all‐cause mortality and CCM. These indicators have potential for hazard stratification and CCM redefinition.