Abstract Apical extrusion is a tissue-intrinsic process that allows epithelia to eliminate unfit or surplus cells. This is exemplified by the early extrusion of apoptotic cells, which is critical to maintain the epithelial barrier and prevent inflammation. Apoptotic extrusion is an active mechanical process, which involves mechanotransduction between apoptotic cells and their neighbours, as well as local changes in tissue mechanics. Here we report that the pre-existing mechanical tension at adherens junctions conditions the efficacy of apoptotic extrusion. Specifically, increasing baseline mechanical tension by overexpression of a phosphomimetic Myosin II regulatory light chain (MRLC) compromises apoptotic extrusion. This occurs when tension is increased in either the apoptotic cell or its surrounding epithelium. Further, we find that the pro-inflammatory cytokine, TNFα, stimulates Myosin II and increases baseline AJ tension to disrupt apical extrusion, causing apoptotic cells to be retained in monolayers. Importantly, reversal of mechanical tension with an inhibitory MRLC mutant or tropomyosin inhibitors is sufficient to restore apoptotic extrusion in TNFα-treated monolayers. Together, these findings demonstrate that baseline levels of tissue tension are important determinants of apoptotic extrusion, which can potentially be co-opted by pathogenetic factors to disrupt the homeostatic response of epithelia to apoptosis.

Abstract Stem cells and neurogenesis persist in the postnatal and adult brain. Adult brain stem cells can be neuroprotective in disease and augment hippocampal-dependent cognitive function and thus are an important therapeutic target. Although many molecules have been discovered that regulate neurogenesis, few studies have attempted to amplify the process pharmacologically as a therapeutic goal. To address this gap, we used murine neurosphere cultures from the two major stem cell niches: the subventricular zone (SVZ) and the subgranular zone (SGZ). We screened compounds sharing pharmacophores with known inducers of neurogenesis and found several dozen proneurogenic compounds in an in vitro phenotypic screen. One, OXS-N1 was stable, and had acceptable absorption, distribution, metabolism, and excretion profiles in animal studies. OXS-N1 could increase neurogenesis in the SVZ and SGZ in WT mice after both intraperitoneal and oral administration. The number of newborn neurons (BrdU+/NeuN+) was increased; however, the number of activated stem cells (BrdU+/GFAP+) was not, suggesting an effect on neurogenesis independent of stem cell activation. This was supported by OXS-N1 increasing neurosphere differentiation but not proliferation. OXS-N1 also increased neurogenesis and improved performance in a Y maze cognitive task in PDGF-APPSw,Ind mice, a model of Alzheimer’s disease. RNAseq of SVZ and SGZ neurospheres in turn showed that genes associated with synaptic function were significantly increased by OXS-N1. Our study demonstrates the utility of phenotypic screening for the identification of molecules that increase neurogenesis and might be of therapeutic relevance.