Interspecies chimera formation with human pluripotent stem cells (hPSCs) represents a necessary alternative to evaluate hPSC pluripotency in vivo and might constitute a promising strategy for various regenerative medicine applications, including the generation of organs and tissues for transplantation. Studies using mouse and pig embryos suggest that hPSCs do not robustly contribute to chimera formation in species evolutionarily distant to humans. We studied the chimeric competency of human extended pluripotent stem cells (hEPSCs) in cynomolgus monkey (Macaca fascicularis) embryos cultured ex vivo. We demonstrate that hEPSCs survived, proliferated, and generated several peri- and early post-implantation cell lineages inside monkey embryos. We also uncovered signaling events underlying interspecific crosstalk that may help shape the unique developmental trajectories of human and monkey cells within chimeric embryos. These results may help to better understand early human development and primate evolution and develop strategies to improve human chimerism in evolutionarily distant species.

Abstract T lymphocyte reduction and immunosenescence frequently occur in severe and critical coronavirus disease 2019 (COVID-19) patients, which may cause immunothrombosis and numerous sequelae. This study integrated analyzed multi-omics data from healthy donors, pneumonia, COVID-19 patients (mild & moderate, severe, and critical), and convalescences, including clinical, laboratory test, PBMC bulk RNA-seq, PBMC scRNA-seq and TCR-seq, BAL scRNA-seq, and lung proteome. We revealed that there are certain associations among T lymphocyte reduction, CD8+ T cell senescence, Th17 immune activation, and immunothrombosis. A specific phenotype (S. P.) CD8+ T cells were identified in severe and critical COVID-19 patients in both PBMC and BAL scRNA-seq, which showed highly TCR homology with terminal effector CD8+ T cells and senescent CD8+ T cells. Pseudotime analysis showed that the S. P. CD8+ T cells were located in the transition trajectory from mild to severe disease. Which may be activated by terminal effector CD8+ T cells or senescent CD8+ T cells, thereby promoting Th17 cell differentiation. This phenomenon was absent in healthy donors, mild and moderate COVID-19 patients, or convalescences. Our findings are an important reference for avoiding the conversion of patients with mild to severe diseases and provide insight into the future prevention and control of COVID-19 and its variants.

Development of new, effective and affordable drugs against HIV is urgently needed. In this study, we developed a world's first web server called Anti-HIV-Predictor (http://bsb.kiz.ac.cn:70/hivpre) for predicting anti-HIV activity of given compounds. This server is rapid and accurate (accuracy >93% and AUC > 0.958). We applied the server to screen 1835 approved drugs for anti-HIV therapy. Totally 67 drugs were predicted to have anti-HIV activity, 25 of which are anti-HIV drugs. Then we experimentally evaluated 35 predicted new anti-HIV compounds by assays of syncytia formation, p24 quantification, cytotoxicity. Finally, we repurposed 7 approved drugs (cetrorelix, dalbavancin, daunorubicin, doxorubicin, epirubicin, idarubicin and valrubicin) as new anti-HIV agents. The original indication of these drugs is involved in a variety of diseases such as female infertility and cancer. Anti-HIV-Predictor and the 7 repurposed anti-HIV agents provided here demonstrate the efficacy of this strategy for discovery of new anti-HIV agents.

Human immunodeficiency virus (HIV) relies heavily on the host proteins to facilitate its entry and replication. Currently, more than 4000 human proteins are recorded to be involved in the HIV-1 life cycle. Identifying appropriate anti-HIV targets from so many host proteins is crucial to anti-HIV drug development, but a challenging work. Here we combined anti-HIV activity prediction and enrichment analysis to identify novel human targets for anti-HIV therapy. We firstly developed an accurate prediction tool named Anti-HIV-Predictor (AUC > 0.96) to predict the anti-HIV activity of given compounds. Using this tool, we predicted 10488 anti-HIV compounds from ChEMBLdb. Then, based on this result and relationships of targets and compounds, we inferred 73 anti-HIV targets that enriched with anti-HIV compounds. The functional annotation and network analysis revealed that they directly or indirectly interact with 20 HIV proteins through neuropeptide signaling, GPCR signaling, cell surface signaling pathway, and so on. Nearly half of these targets overlap with the NCBI HIV dataset. However, the percentage of known therapeutic targets in these targets is significantly higher than that in the NCBI HIV dataset. After a series of feature analysis, we identified 13 novel human targets with high potential as anti-HIV targets, the inhibitors of which have experimentally confirmed anti-HIV activity. It is noteworthy that the inhibitors of REN and CALCA have better anti-HIV activity than CCR5 inhibitors. Taken together, our findings provide novel human targets for the host-oriented anti-HIV drug development and should significantly advance current anti-HIV research.

SUMMARY While accumulated publications support the existence of neurogenesis in the adult human hippocampus, the homeostasis and developmental potentials of neural stem cells (NSCs) under different contexts remain unclear. Based on our generated single-nucleus atlas of the human hippocampus across neonatal, adult, aging and injury, we dissected the molecular heterogeneity and transcriptional dynamics of human hippocampal NSCs under different contexts. We further identified new specific neurogenic lineage markers that overcome the lack of specificity found in some well-known markers. Based on developmental trajectory and molecular signatures, we found that a subset of NSCs exhibit quiescent properties after birth, and most NSCs become deep quiescence during aging. Furthermore, certain deep quiescent NSCs are re-activated following stroke injury. Together, our findings provide valuable insights into the development, aging, and re-activation of the human hippocampal NSCs, and help to explain why adult hippocampal neurogenesis is infrequently observed in humans.