Abstract Mitochondrial dynamics and mitophagy have been linked to cardiovascular and neurodegenerative diseases. Here, we demonstrate that the mitochondrial division dynamin D rp1 and the Parkinson's disease‐associated E3 ubiquitin ligase parkin synergistically maintain the integrity of mitochondrial structure and function in mouse heart and brain. Mice lacking cardiac D rp1 exhibited lethal heart defects. In D rp1 KO cardiomyocytes, mitochondria increased their connectivity, accumulated ubiquitinated proteins, and decreased their respiration. In contrast to the current views of the role of parkin in ubiquitination of mitochondrial proteins, mitochondrial ubiquitination was independent of parkin in D rp1 KO hearts, and simultaneous loss of D rp1 and parkin worsened cardiac defects. D rp1 and parkin also play synergistic roles in neuronal mitochondrial homeostasis and survival. Mitochondrial degradation was further decreased by combination of D rp1 and parkin deficiency, compared with their single loss. Thus, the physiological importance of parkin in mitochondrial homeostasis is revealed in the absence of mitochondrial division in mammals.

Abstract Complicated associations between multiplexed environmental factors and aging are poorly understood. We manipulated aging using multidimensional metrics such as phenotypic age, brain age, and brain volumes in the UK Biobank. Weighted quantile sum regression was used to examine the relative individual contributions of multiplexed environmental factors to aging, and self-organizing maps (SOMs) were used to examine joint effects. Air pollution presented a relatively large contribution in most cases. We also found fair heterogeneities in which the same environmental factor contributed inconsistently to different aging metrics. Particulate matter contributed the most to variance in aging, while noise and green space showed considerable contribution to brain volumes. SOM identified five subpopulations with distinct environmental exposure patterns and the air pollution subpopulation had the worst aging status. This study reveals the heterogeneous associations of multiplexed environmental factors with multidimensional aging metrics and serves as a proof of concept when analyzing multifactors and multiple outcomes.

Schwann cell (SC)-specific monocarboxylate transporter 1 (MCT1) knockout mice were generated by mating MCT1 f/f mice with myelin protein zero (P0)-Cre mice. P0-Cre+/-, MCT1 f/f mice have no detectable early developmental defects, but develop hypomyelination and reduced conduction velocity in sensory, but not motor, peripheral nerves during maturation and aging. Furthermore, enlarged node length and reduced mechanical sensitivity were evident in aged P0-Cre+/-, MCT1 f/f mice. MCT1 deletion in SCs impairs both their glycolytic and mitochondrial functions, leading to altered lipid metabolism of triacylglycerides, diacylglycerides, and sphingomyelin, decreased expression of myelin-associated glycoprotein (MAG), and increased expression of c-Jun and p75-neurotrophin receptor, suggesting a regression of SCs to a less mature developmental state. Taken together, our results define the essential role of SC MCT1 in both SC metabolism and peripheral nerve maturation and aging.Main Points

Abstract Epigenome profiling techniques such as ChIP-seq and ATAC-seq have revolutionized our understanding of gene expression regulation in tissue development and disease progression. However, increasing amount of ChIP/ATAC-seq data poses challenges in computational resources, and the absence of systematic tools for epigenomic analysis underscores the necessity for an efficient analysis platform. To address these issues, we developed the Epigenomic Analysis Platform (EAP, https://www.biosino.org/epigenetics ), a scalable cloud-based tool that efficiently analyzes large-scale ChIP/ATAC-seq data sets. EAP employs advanced computational algorithms to derive biologically meaningful insights from heterogeneous datasets and automatically generates publication-ready figures and tabular results, enabling comprehensive epigenomic analysis and data mining in areas like cancer subtyping and therapeutic target discovery.