ABSTRACT Structural neuroimaging data have been used to compute an estimate of the biological age of the brain (brain-age) which has been associated with other biologically and behaviorally meaningful measures of brain development and aging. The ongoing research interest in brain-age has highlighted the need for robust and publicly available brain-age models pre-trained on data from large samples of healthy individuals. To address this need we have previously released a developmental brain-age model. Here we expand this work to develop, empirically validate, and disseminate a pre-trained brain-age model to cover most of the human lifespan. To achieve this, we selected the best-performing model after systematically examining the impact of site harmonization, age range, and sample size on brain-age prediction in a discovery sample of brain morphometric measures from 35,683 healthy individuals (age range: 5-90 years; 53.59% female). The pre-trained models were tested for cross-dataset generalizability in an independent sample comprising 2,101 healthy individuals (age range: 8-80 years; 55.35% female) and for longitudinal consistency in a further sample comprising 377 healthy individuals (age range: 9-25 years; 49.87% female). This empirical examination yielded the following findings: (1) the accuracy of age prediction from morphometry data was higher when no site harmonization was applied; (2) dividing the discovery sample into two age-bins (5-40 years and 40-90 years) provided a better balance between model accuracy and explained age variance than other alternatives; (3) model accuracy for brain-age prediction plateaued at a sample size exceeding 1,600 participants. These findings have been incorporated into CentileBrain [ https://centilebrain.org/#/brainAGE2 ], an open-science, web-based platform for individualized neuroimaging metrics.

Abstract Structural neuroimaging data have been used to compute an estimate of the biological age of the brain (brain‐age) which has been associated with other biologically and behaviorally meaningful measures of brain development and aging. The ongoing research interest in brain‐age has highlighted the need for robust and publicly available brain‐age models pre‐trained on data from large samples of healthy individuals. To address this need we have previously released a developmental brain‐age model. Here we expand this work to develop, empirically validate, and disseminate a pre‐trained brain‐age model to cover most of the human lifespan. To achieve this, we selected the best‐performing model after systematically examining the impact of seven site harmonization strategies, age range, and sample size on brain‐age prediction in a discovery sample of brain morphometric measures from 35,683 healthy individuals (age range: 5–90 years; 53.59% female). The pre‐trained models were tested for cross‐dataset generalizability in an independent sample comprising 2101 healthy individuals (age range: 8–80 years; 55.35% female) and for longitudinal consistency in a further sample comprising 377 healthy individuals (age range: 9–25 years; 49.87% female). This empirical examination yielded the following findings: (1) the accuracy of age prediction from morphometry data was higher when no site harmonization was applied; (2) dividing the discovery sample into two age‐bins (5–40 and 40–90 years) provided a better balance between model accuracy and explained age variance than other alternatives; (3) model accuracy for brain‐age prediction plateaued at a sample size exceeding 1600 participants. These findings have been incorporated into CentileBrain ( https://centilebrain.org/#/brainAGE2 ), an open‐science, web‐based platform for individualized neuroimaging metrics.

The non-coding RNA LINC00894 modulates tumor proliferation and drug resistance. However, its role in brain is still unclear. Using RNA-pull down combined with mass spectrometry and RNA binding protein immunoprecipitation, EIF5 was identified to interact with LINC00894. Furthermore, LINC00894 knockdown decreased EIF5 protein expression, whereas LINC00894 overexpression increased EIF5 protein expression in SH-SY5Y and BE(2)-M17 (M17) neuroblastoma cells. Additionally, LINC00894 affected the ubiquitination modification of EIF5. Adeno-associated virus (AAV) mediated LINC00894 overexpression in the brain inhibited the expression of activated Caspase-3, while increased EIF5 protein level in rats and mice subjected to transient middle cerebral artery occlusion reperfusion (MCAO/R). Meanwhile, LINC00894 knockdown increased the number of apoptotic cells and expression of activated Caspase-3, and its overexpression decreased them in the oxygen-glucose deprivation and reoxygenation (OGD/R) in vitro models. Further, LINC00894 was revealed to regulated ATF4 protein expression in condition of OGD/R and normoxia. LINC00894 knockdown also decreased the expression of glutamate-cysteine ligase catalytic subunit (GCLC) and ATF4, downregulated glutathione (GSH), and the ratio of GSH to oxidized GSH (GSH: GSSG) in vitro. By using RNA-seq combined with qRT-PCR and immunoblot, we identified that fibroblast growth factor 21 (FGF21) and aconitate decarboxylase 1 (ACOD1), as the ATF4 target genes were regulated by LINC00894 in the MCAO/R model. Finally, we revealed that ATF4 transcriptionally regulated FGF21 and ACOD1 expression; ectopic overexpression of FGF21 or ACOD1 in LINC00894 knockdown cells decreased activated Caspase-3 expression in the OGD/R model. Our results demonstrated that LINC00894 regulated cerebral ischemia injury by stabilizing EIF5 and facilitating EIF5-ATF4-dependent induction of FGF21 and ACOD1.

Abstract Ferroelectric photoelectric devices show promising applications in artificial vision systems. However, this type of devices used in artificial vision systems exhibits low photoresponsivity and this limited cyclability of photocurrents, which hinders the progress of artificial vision systems. In this study, an artificial vision system is constructed with high photoresponsivity, fast photoresponse speed, and high read/write speed based on the Pd/PbZr 0.4 Ti 0.6 O 3 /La 0.3 Sr 0.7 MnO 3 /LaAlO 3 ferroelectric photomemristor. The high optical response (18.86 nanoamperes) and read/write speeds (50 nanoseconds) of the device significantly improve the robustness and speed of the neuromorphic visual system while reducing power consumption for recognition. The artificial vision system developed in this study provides excellent real‐time image processing capabilities, including edge detection and classification with 100% accuracy for musical key patterns, and it is expected to offer great potential for the development of high‐performance self‐powered artificial vision systems.

LINC00894 may be associated with synaptic function, but its biology function in neural cells is still unknown. In this study, LINC00894 knockdown decreased the EdU incorporated into newly synthesized DNA and cell viability in MTT or CCK-8 assay in HEK-293T and BE(2)-M17 (M17) neuroblastoma cells. And LINC00894 knockdown increased cellular apoptosis in Annexin V-FITC staining, the expression of activated Caspase3 and the level of reactive oxygen species (ROS) both in HEK-293T and M17 cells. Moreover, LINC00894 also protected cells from hydrogen peroxide induced apoptosis in in vitro models. Utilizing RNA sequencing (RNA-seq) integrated with quantitative reverse transcription polymerase chain reaction (RT-qPCR) and immunoblot, we identified that LINC00894 affected activating transcription factor 3 (ATF3) expression in HEK-293T, M17, and SH-SY5Y neuroblastoma cells. Finally, we found that ectopic expression of ATF3 restored cell proliferation and inhibited cell apoptosis in LINC00894 downregulated M17 cells. While knockdown of ATF3 also significantly increased the cell viability inhibition and apoptosis promotion induced by LINC00894 knockdown in M17 cells. Our results from in vitro models revealed that LINC00894 could promote neuronal cell proliferation and inhibit cellular apoptosis by affecting ATF3 expression.

Environmental pollution, virus infection, allergens, and other factors may cause respiratory disease, which could be improved by dietary therapy. Allium species are common daily food seasoning and have high nutritional and medical value. Diallyl disulfide (DADS) is the major volatile oil compound of Allium species. The present study aims to explore the preventive effect and potential mechanism of DADS on pulmonary fibrosis. C57BL/6J mice were intratracheally injected with bleomycin (BLM) to establish pulmonary fibrosis and then administrated with DADS. Primary lung fibroblasts or A549 were stimulated with BLM, followed by DADS, farnesoid X receptor (FXR) agonist (GW4064), yes-associated protein 1 (YAP1) inhibitor (verteporfin), or silencing of FXR and YAP1. In BLM-stimulated mice, DADS significantly ameliorated histopathological changes and interleukin-1β levels in bronchoalveolar lavage fluid. DADS decreased fibrosis markers, HIF-1α, inflammatory cytokines, and epithelial-mesenchymal transition in pulmonary mice and activated fibroblasts. DADS significantly enhanced FXR expression and inhibited YAP1 activation, which functions as GW4064 and verteporfin. A deficiency of FXR or YAP1 could result in the increase of these two protein expressions, respectively. DADS ameliorated extracellular matrix deposition, hypoxia, epithelial-mesenchymal transition, and inflammation in FXR or YAP1 knockdown A549. Taken together, targeting the crosstalk of FXR and YAP1 might be the potential mechanism for DADS against pulmonary fibrosis. DADS can serve as a potential candidate or dietary nutraceutical supplement for the treatment of pulmonary fibrosis.