Background Inappropriate cross talk between mammals and their gut microbiota may trigger intestinal inflammation and drive extra-intestinal immune-mediated diseases. Epithelial cells constitute the interface between gut microbiota and host tissue, and may regulate host responses to commensal enteric bacteria. Gnotobiotic animals represent a powerful approach to study bacterial-host interaction but are not readily accessible to the wide scientific community. We aimed at refining a protocol that in a robust manner would deplete the cultivable intestinal microbiota of conventionally raised mice and that would prove to have significant biologic validity. Methodology/Principal Findings Previously published protocols for depleting mice of their intestinal microbiota by administering broad-spectrum antibiotics in drinking water were difficult to reproduce. We show that twice daily delivery of antibiotics by gavage depleted mice of their cultivable fecal microbiota and reduced the fecal bacterial DNA load by 400 fold while ensuring the animals' health. Mice subjected to the protocol for 17 days displayed enlarged ceca, reduced Peyer's patches and small spleens. Antibiotic treatment significantly reduced the expression of antimicrobial factors to a level similar to that of germ-free mice and altered the expression of 517 genes in total in the colonic epithelium. Genes involved in cell cycle were significantly altered concomitant with reduced epithelial proliferative activity in situ assessed by Ki-67 expression, suggesting that commensal microbiota drives cellular proliferation in colonic epithelium. Conclusion We present a robust protocol for depleting conventionally raised mice of their cultivatable intestinal microbiota with antibiotics by gavage and show that the biological effect of this depletion phenocopies physiological characteristics of germ-free mice.

Abstract Alzheimer’s disease (AD) is the most common form of dementia, a progressive neurological disorder characterized by short and long-term memory loss, including cognitive and functional impairment, which is refractory to current therapy. It is suggested that the aggregation of β-amyloid (Aβ) peptide on neuronal cell surface leads to various deviations of its vital function due to myriad pathways defined by internalization of calcium ions, apoptosis promotion, reduction of membrane potential, synaptic activity loss etc. These are associated with structural reorganizations and pathologies of the cell cytoskeleton mainly involving actin filaments and microtubules, and consequently – alterations of cell mechanical properties. Thus, the effect of amyloid oligomers on cells’ Young’s modulus has been observed in a variety of studies. However, the precise connection between the formation of amyloid aggregates on cell membranes and their effects on local mechanical properties of living cells is still unresolved. In this work, we have used correlative scanning ion-conductance microscopy (SICM) to study cell topography, Young’s modulus mapping and confocal imaging of Aβ aggregates formation on living cell surfaces with subsequent assessment of the reactive oxygen species levels inside single cells using platinum nanoelectrodes. We showed that correlative SICM technique, in conjunction with topography mapping and confocal imaging, can be used for Patch-Clamp recordings from living cells with evidently formed FAM-labeled Aβ aggregates on its surface. As we demonstrated, SICM can be successfully applied to studying cytotoxicity mechanisms of Aβ aggregates on living cell surface.

Cerium oxide nanoparticles (CeONPs), as part of tissue regeneration matrices, can protect cells from reactive oxygen species and oxidative stress. In addition, they can influence the properties of the scaffold, including its electrospinnability and mechanical strength. In this work, we prepared electrospun fiber mats from a chitosan and polyethylene oxide blend (CS-PEO) with the addition of ceria nanoparticles (CS-PEO-CeONP). The addition of CeONPs resulted in a smaller fiber diameter and higher swelling compared to CS-PEO fiber mats. CeONP-modified fiber mats also had a higher Young’s modulus due to the reinforcing effect of the nanoparticles. Both mats had comparable adhesion and cytocompatibility to mesenchymal stem cells, which had a more rounded morphology on CS-PEO-CeONP compared to elongated cells on the CS-PEO mats. Biocompatibility in an in vivo rat model showed no acute toxicity, no septic or allergic inflammation, and no rough scar tissue formation. The degradation of both mats passed the stage of matrix swelling. CS-PEO-CeONP showed significantly slower biodegradation, with most of the matrix remaining in the tissue after 90 days. The reactive inflammation was aseptic in nature with the involvement of multinucleated foreign-body type giant cells and was significantly reduced by day 90. CeONPs induced the formation of the implant’s connective tissue capsule. Thus, the introduction of CeONPs influenced the physicochemical properties and biological activity of CS-PEO nanofiber mats.

Zn-containing TiO

Benja-ummarit (BU), a traditional Thai herbal formula, has been prescribed by traditional Thai practitioners for the treatment of liver cancer. Clinical trials of BU have shown an increase in overall survival in hepatocellular carcinoma (HCC) patients, including stage 1-3 (with or without prior standard chemotherapy) and terminal stage. The clinical outcomes differ from those of other apoptosis-based conventional chemotherapies. The molecular mechanisms underlying the anti-cancer properties of BU remain unclear.