Several decades of heterochronic parabiosis (HCPB) studies have demonstrated the restorative impact of young blood, and deleterious influence of aged blood, on physiological function and homeostasis across tissues, although few of the factors responsible for these observations have been identified. Here we develop an in vitro HCPB system to identify these circulating factors, using replicative lifespan (RLS) of primary human fibroblasts as an endpoint of cellular health. We find that RLS is inversely correlated with serum donor age and sensitive to the presence or absence of specific serum components. Through in vitro HCPB, we identify the secreted protein pigment epithelium-derived factor (PEDF) as a circulating factor that extends RLS of primary human fibroblasts and declines with age in mammals. Systemic administration of PEDF to aged mice reverses age-related functional decline and pathology across several tissues, improving cognitive function and reducing hepatic fibrosis and renal lipid accumulation. Together, our data supports PEDF as a systemic mediator of the effect of young blood on organismal health and homeostasis and establishes our in vitro HCPB system as a valuable screening platform for the identification of candidate circulating factors involved in aging and rejuvenation.

Abstract Adeno-associated viral (AAV) vectors are used to treat genetic diseases, expressing therapeutic genes from both extrachromosomal episomes and payloads that integrate into the host genome. Assays were developed to evaluate HR-mediated on-target integration and the potential occurrence of off-target integration. While many studies have addressed elements of these processes, proper characterization requires long-read sequencing to ensure that integrated viral DNA is examined and not the more prevalent episomes. We used Oxford Nanopore to characterize integrated DNA and scan the whole genome for off-target integrations. These assays were applied to cell-based and in vivo models to study vectors that correct phenylketonuria (PKU), caused by loss of phenylalanine hydroxylase ( PAH ). Administration of the human-specific vector in a humanized-liver mouse xenograft model resulted in stable, nuclease-free integration into PAH . Because detection of rare integration events in a much larger pool of episomal DNA is subject to artifacts, careful assay validation was required. A long-read, genome-wide assay capable of detecting on- and off-target vector integrations showed no evidence of off-target integration. Artifactual false positive events were below the limit of blank. These data support rAAV as an investigational therapeutic for genetic diseases and reinforce the need for characterization of integration assays to avoid artifacts.

Abstract MicroRNAs (miRNAs) have been demonstrated to modulate life span in the invertebrates C. elegans and Drosophila by targeting conserved pathways of aging, such as insulin/IGF-1 signaling (IIS). However, a role for miRNAs in modulating human longevity has not been fully explored. Here we investigated novel roles of miRNAs as a major epigenetic component of exceptional longevity in humans. By profiling the miRNAs in B-cells from Ashkenazi Jewish centenarians and 70-year-old controls without a longevity history, we found that the majority of differentially expressed miRNAs were upregulated in centenarians and predicted to modulate the IIS pathway. Notably, decreased IIS activity was found in B cells from centenarians who harbored these upregulated miRNAs. miR-142-3p, the top upregulated miRNA, was verified to dampen the IIS pathway by targeting multiple genes including GNB2, AKT1S1, RHEB and FURIN . Overexpression of miR-142-3p improved the stress resistance under genotoxicity and induced the impairment of cell cycle progression in IMR90 cells. Furthermore, mice injected with a miR-142-3p mimic showed reduced IIS signaling and improved longevity-associated phenotypes including enhanced stress resistance, improved diet/aging-induced glucose intolerance, and longevity-associated change of metabolic profile. These data suggest that miR-142-3p is involved in human longevity through regulating IIS-mediated pro-longevity effects. This study provides strong support for the use of miR-142-3p as a novel therapeutic to promote longevity or prevent aging/aging-related diseases in human.

Abstract Glaucoma is a leading cause of irreversible blindness, with advanced age being the single most significant risk factor. However, the mechanisms underlying the relationship between aging and glaucoma remain unclear. Genome-wide association studies (GWAS) have successfully identified genetic variants strongly associated with increased glaucoma risk. Understanding how these variants function in pathogenesis is crucial for translating genetic associations into molecular mechanisms and, ultimately, clinical applications. The chromosome 9p21.3 locus is among the most replicated glaucoma risk loci discovered by GWAS. Nonetheless, the absence of protein-coding genes in the locus makes interpreting the disease association challenging, leaving the causal variant and molecular mechanism elusive. In this study, we report the identification of a functional glaucoma risk variant, rs6475604. By employing computational and experimental methods, we demonstrated that rs6475604 resides in a repressive regulatory element. Risk allele of rs6475604 disrupts the binding of YY1, a transcription factor known to repress the expression of a neighboring gene in 9p21.3, p16INK4A, which plays a crucial role in cellular senescence and aging. These findings suggest that the glaucoma disease variant contributes to accelerated senescence, providing a molecular link between glaucoma risk and an essential cellular mechanism for human aging.