The Delta-Notch signaling pathway plays a central role in the development of most vertebrate organs. The Hey family of bHLH transcription factors are direct targets of Notch signaling. Loss of Hey2 in the mouse leads to cardiac defects with high postnatal lethality. We have now generated a mouse Hey1 knockout that has no apparent phenotypic defect. The combined loss of Hey1 and Hey2, however, results in embryonic death after embryonic day 9.5 (E9.5) with a global lack of vascular remodeling and massive hemorrhage. Initial vasculogenesis appears unaffected, but all subsequently developing major vessels in the embryo and yolk sac are either small or absent. Furthermore, the placental labyrinth completely lacks embryonic blood vessels. Similar vascular defects are observed in Jagged1 and Notch1 knockout mice. In the latter we found Hey1 and Hey2 expression in yolk sacs to be strongly reduced. Remaining large arteries in both Notch1 and Hey1/Hey2 knockout mice fail to express the arterial endothelial markers CD44, neuropilin1, and ephrin-B2. This indicates that Hey1/Hey2 are essential transducers of Notch signals in cardiovascular development that may mediate arterial cell fate decision.

Abstract Background & Aims Chronic liver disease is a growing epidemic leading to fibrosis and cirrhosis. TGF-β is the pivotal pro-fibrogenic cytokine which activates hepatic stellate cells (HSC), yet, other molecules can substantially modulate TGF-β signaling in the course of liver fibrosis. Expression of the axon guidance molecules Semaphorins (SEMAs), which signal through Plexins and Neuropilins (NRPs), have been associated with liver fibrosis in HBV-induced chronic hepatitis. This study aims at determining their function in the regulation of HSCs. Approach & Results We analyzed publicly available patient databases and liver biopsies. We employed transgenic mice where genes are deleted only in activated HSCs to perform ex vivo analysis and animal models. SEMA3C is the most enriched member of the Semaphorin family in liver samples from cirrhotic patients. Higher expression of SEMA3C in patients with NASH, alcoholic hepatitis or HBV-induced hepatitis discriminates those with a more pro-fibrotic transcriptomic profile. SEMA3C expression is also elevated in different mouse models of liver fibrosis and in isolated HSCs upon activation. In keeping with this, deletion of SEMA3C in activated HSCs reduces myofibroblast marker expression. Conversely, SEMA3C overexpression exacerbates TGF-β-mediated myofibroblast activation, as shown by increased SMAD2 phosphorylation and target gene expression. Among SEMA3C receptors, only NRP2 expression is maintained upon activation of isolated HSCs. Interestingly, lack of NRP2 in those cells reduces myofibroblast marker expression. Finally, deletion of either SEMA3C or NRP2, specifically in activated HSCs, reduces liver fibrosis in mice. Conclusion SEMA3C is a novel marker for activated HSCs that plays a fundamental role in the acquisition of the myofibroblastic phenotype and liver fibrosis.

Abstract Pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) frequently metastasizes into the peritoneum, which contributes to poor prognosis. Metastatic spreading is promoted by cancer cell plasticity, yet its regulation by the microenvironment is incompletely understood. Here we show that the presence of hyaluronan and proteoglycan link protein-1 (HAPLN1) in the extracellular matrix enhances tumor cell plasticity and PDAC metastasis. Bioinformatic analysis showed that HAPLN1 expression is enriched in the basal PDAC subtype and associated with worse overall patient survival. In a mouse model for peritoneal carcinomatosis, HAPLN1-induced immunomodulation favored a more permissive microenvironment, which accelerated the peritoneal spread of tumor cells. Mechanistically, HAPLN1, via hyaluronic acid synthesis and signaling, promoted adoption of a highly plastic cancer cell state, facilitating EMT, stemness, invasion and immunomodulation in a paracrine manner. Extracellular HAPLN1 modifies cancer cells as well as fibroblasts, rendering them immunomodulatory. We identify HAPLN1 as a prognostic marker and a driver for peritoneal metastasis in PDAC.

ABSTRACT Objective Fibrotic organ responses have recently been identified as long-term complication in diabetes. Indeed, insulin resistance and aberrant hepatic lipid accumulation represent driving features of progressive non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD), ranging from simple steatosis and non-alcoholic steatohepatitis (NASH) to fibrosis. Effective pharmacological regimens to stop progressive liver disease are still lacking to-date. Methods Based on our previous discovery of transforming growth factor beta-like stimulated clone (TSC)22D4 as a key driver of insulin resistance and glucose intolerance in obesity and type 2 diabetes, we generated a TSC22D4-hepatocyte specific knockout line (TSC22D4-HepaKO) and exposed mice to control or NASH diet models. Mechanistic insights were generated by metabolic phenotyping and single cell liver sequencing. Results Hepatic TSC22D4 expression was significantly correlated with markers of liver disease progression and fibrosis in both murine and human livers. Indeed, hepatic TSC22D4 levels were elevated in human NASH patients as well as in several murine NASH models. Specific genetic deletion of TSC22D4 in hepatocytes led to reduced liver lipid accumulation, improvements in steatosis and inflammation scores and decreased apoptosis in mice. Single cell RNA sequencing revealed a distinct gene signature identifying an upregulation of mitochondrial-related processes. An enrichment of genes involved in the TCA cycle, mitochondrial organization, and triglyceride metabolism underscored the hepatocyte-protective phenotype and overall decreased liver damage as seen in mouse models. Conclusions Together, our data uncover a new connection between targeted depletion of TSC22D4 and intrinsic metabolic processes in progressive liver disease. Cell-specific reduction of TSC22D4 improves hepatic steatosis, inflammation and promotes hepatocyte survival thus paving the way for further preclinical therapy developments.

We present KnowVID-19, a knowledge-based system that assists medical researchers and scientists in extracting targeted information quickly and efficiently from online medical literature repositories, such as PubMed, PubMed Central, and other biomedical sources. The system utilizes various open-source machine learning tools, such as GROBID, S2ORC, and BioC to streamline the processes of data extraction and data mining. Central to the functionality of KnowVID-19 is its keyword-based text classification process, which plays a pivotal role in organizing and categorizing the extracted information. By employing machine learning techniques for keyword extraction—specifically RAKE, YAKE, and KeyBERT—KnowVID-19 systematically categorizes publication data into distinct topics and subtopics. This topic structuring enhances the system’s ability to match user queries with relevant research, improving both the accuracy and efficiency of the search results. In addition, KnowVID-19 leverages the NetworkX Python library to construct networks of the most relevant terms within publications. These networks are then visualized using Cytoscape software, providing a graphical representation of the relationships between key terms. This network visualization allows researchers to easily track emerging trends and developments related to COVID-19, long COVID, and associated topics, facilitating more informed and user-centered exploration of the scientific literature. KnowVID-19 also provides an interactive web application with an intuitive, user-centered interface. This platform supports seamless keyword searching and filtering, as well as a visual network of term associations to help users quickly identify emerging research trends. The responsive design and network visualization enables efficient navigation and access to targeted COVID-19 literature, enhancing both the user experience and the accuracy of data-driven insights.

Abstract Elevated levels of methylglyoxal (MG) and its associated post-translational modifications have been reported to be associated with progression and development of numerous pathological conditions. Despite such extensive evidence, it still remains unclear what the specific effects of MG are other than that induction of cytotoxicity. Here we evaluated the effects of MG in cardiac endothelial cells in vitro . We found that MG leads to a non-proliferative state and endothelial dysfunction, which is reversible as MG-H1, a major post-translational modification induced by MG, is turned over by lysosomal degradation. MG-induced cellular stunning/paralysis describes a new hallmark for cellular dysfunction which could lead to alterations in tissue homeostasis as well as cell-to-cell interactions, thereby contributing to the pathogenesis of diseases.

Abstract Epithelial ovarian cancer (EOC) is one of the most lethal gynaecological cancers worldwide. EOC cells educate tumour-associated macrophages (TAMs) through CD44-mediated cholesterol depletion to generate an immunosuppressive tumour microenvironment (TME). In addition, tumour cells frequently activate Notch1 receptors on endothelial cells (ECs) to facilitate metastasis. However, little is known whether the endothelium would also influence the education of recruited monocytes. Here, we report that canonical Notch signalling through RBPJ in ECs is an important player in the education of TAMs and EOC progression. Deletion of Rbpj in the endothelium of adult mice reduced infiltration of monocyte-derived macrophages into the TME of EOC and prevented the acquisition of a typical TAM gene signature. This was associated with stronger cytotoxic activity of T cells and decreased tumour burden. Mechanistically, we identified CXCL2 as a novel Notch/RBPJ target gene. This angiocrine factor regulates the expression of CD44 on monocytes and subsequent cholesterol depletion of TAMs. Bioinformatic analysis of ovarian cancer patient data showed that increased CXCL2 expression is accompanied by higher expression of CD44 and TAM education. As such, EOC cells employ the tumour endothelium to secrete CXCL2 in order to facilitate an immunosuppressive microenvironment.

Abstract Oil is frequently used as a solvent to inject lipophilic substances into the peritoneum of laboratory animals. Although mineral oil causes chronic peritoneal inflammation, little is known whether other oils are better suited. Here we show that olive, peanut, corn or mineral oil causes xanthogranulomatous inflammation with depletion of resident peritoneal macrophages. However, there were striking differences in the severity of the inflammatory response. Peanut and mineral oil caused severe chronic inflammation with persistent neutrophil and monocyte recruitment, expansion of the vasculature and fibrosis. Corn and olive oil provoked no or only mild signs of chronic inflammation. Mechanistically, the vegetal oils were taken up by macrophages leading to foam cell formation and induction of cell death. Olive oil triggered caspase-3 cleavage and apoptosis, which facilitates the resolution of inflammation. Peanut oil and, to a lesser degree, corn oil triggered caspase-1 activation and macrophage pyroptosis, which impairs the resolution of inflammation. As such, intraperitoneal oil administration can interfere with the outcome of subsequent experiments. As a proof-of-principle, intraperitoneal peanut oil injection was compared to its oral delivery in a thioglycolate-induced peritonitis model. The chronic peritoneal inflammation due to peanut oil injection impeded the proper recruitment of macrophages and the resolution of inflammation in this peritonitis model. In summary, the data indicate that it is advisable to deliver lipophilic substances like tamoxifen by oral gavage instead of intraperitoneal injection.