The safety of induced pluripotent stem cells seems to depend on how they were generated. Miura et al. examine the effects of the c-myc transgene, tissue of origin and selection method on the tumor-forming propensity of iPS-cell derivatives. We evaluated the teratoma-forming propensity of secondary neurospheres (SNS) generated from 36 mouse induced pluripotent stem (iPS) cell lines derived in 11 different ways. Teratoma-formation of SNS from embryonic fibroblast–derived iPS cells was similar to that of SNS from embryonic stem (ES) cells. In contrast, SNS from iPS cells derived from different adult tissues varied substantially in their teratoma-forming propensity, which correlated with the persistence of undifferentiated cells.

Various types of induced pluripotent stem (iPS) cells have been established by different methods, and each type exhibits different biological properties. Before iPS cell-based clinical applications can be initiated, detailed evaluations of the cells, including their differentiation potentials and tumorigenic activities in different contexts, should be investigated to establish their safety and effectiveness for cell transplantation therapies. Here we show the directed neural differentiation of murine iPS cells and examine their therapeutic potential in a mouse spinal cord injury (SCI) model. “Safe” iPS-derived neurospheres, which had been pre-evaluated as nontumorigenic by their transplantation into nonobese diabetic/severe combined immunodeficiency (NOD/SCID) mouse brain, produced electrophysiologically functional neurons, astrocytes, and oligodendrocytes in vitro. Furthermore, when the safe iPS-derived neurospheres were transplanted into the spinal cord 9 d after contusive injury, they differentiated into all three neural lineages without forming teratomas or other tumors. They also participated in remyelination and induced the axonal regrowth of host 5HT + serotonergic fibers, promoting locomotor function recovery. However, the transplantation of iPS-derived neurospheres pre-evaluated as “unsafe” showed robust teratoma formation and sudden locomotor functional loss after functional recovery in the SCI model. These findings suggest that pre-evaluated safe iPS clone-derived neural stem/progenitor cells may be a promising cell source for transplantation therapy for SCI.

Abstract Naked mole-rats (NMRs) are the longest-lived rodents, showing minimal aging phenotypes. An unsolved paradox is that NMRs exhibit low intracellular anti-oxidant defence despite minimal aging. Here, we explained a link between these “contradicting” features by a phenomenon termed “senescent cell death (SCD)”—Senescence induced cell death in NMR cells due to their inherent vulnerability to reactive oxygen species and unique metabolic system. In NMR skin, we observed few senescent cells during aging or after ultraviolet irradiation, suggesting suppression of senescent cell accumulation in NMR tissue. We discovered that senescent NMR-fibroblasts induce SCD through retinoblastoma protein activation accompanied by autophagy dysregulation, increased oxidative damage and accelerated H 2 O 2 -releasing metabolic pathways. During senescence, NMR cells showed resistance to metabolic remodelling unlike mice. Our findings provide mechanistic insights into how extraordinary aging resistance is accomplished in NMR. This will contribute to the development of senolytic drugs to regulate age-related diseases.

Abstract The naked mole-rat (NMR) is a poikilothermic mammal that forms eusocial colonies consisting of one breeding queen, several breeding kings, and subordinates. Despite their poikilothermic feature, NMRs possess brown adipose tissue (BAT), which in homeothermic mammals induces thermogenesis in cold environments. However, NMR-BAT thermogenic potential is controversial, and its physiological roles are unknown. Here, we show that NMR-BAT has beta-3 adrenergic receptor (ADRB3)-dependent thermogenic potential, which contributes to thermogenesis in the isolated queen in non-cold environments. NMR-BAT expressed several brown adipocyte marker genes and showed noradrenaline-dependent thermogenic activity in vitro and in vivo . Although our ADRB3 inhibition experiments revealed that NMR-BAT thermogenesis slightly delays the decrease in body temperature in a cold environment, it was insufficient to maintain the body temperatures of the NMRs. In a non-cold environment, NMRs are known to increase their body temperature by a heat-sharing behavior. Interestingly, we found that the body temperatures of NMRs isolated from the colony were also significantly higher than the ambient temperature. We also show that queens, but not subordinates, induce BAT thermogenesis in isolated, non-cold conditions. Our research provides novel insights into the role and mechanism of thermoregulation in this unique poikilothermic mammal.

Abstract Paraspeckles are mammalian-specific nuclear bodies built on the long noncoding RNA NEAT1_2 . The molecular mechanisms of paraspeckle formation have been mainly studied using human or mouse cells, and it is not known if the same molecular components are involved in the formation of paraspeckles in other mammalian species. We thus investigated the expression pattern of NEAT1_2 in naked mole-rats (n NEAT1_2 ), which exhibit extreme longevity and lower susceptibility to cancer. In the intestine, n NEAT1_2 is widely expressed along the entire intestinal epithelium, which is different from the expression of m Neat1_2 , that is restricted to the cells of the distal tip in mice. Notably, the expression of FUS, a FET family RNA binding protein, essential for the formation of paraspeckles both in humans and mice, was absent in the distal part of the intestinal epithelium in naked mole-rats. Instead, mRNAs of other FET family proteins EWSR1 and TAF15 were expressed in the distal region. Exogenous expression of these proteins in Fus-deficient murine embryonic fibroblast cells rescued the formation of paraspeckles. These observations suggest that n NEAT1_2 recruits different set of RNA binding proteins in a cell type-specific manner during the formation of paraspeckles in different organisms.

Abstract Naked mole-rats (NMRs) have a very low spontaneous carcinogenesis rate, which has prompted scientists to study their cancer resistance mechanisms in order to provide clues for human cancer prevention. Although cancer resistance in NMRs has been intensively investigated at the cellular level, it is still unknown how strongly resistant NMR individuals are to carcinogenesis and how NMR tissues respond to experimental carcinogenesis induction. Here, we show that NMRs exhibit extraordinary resistance against potent chemical carcinogenesis induction through a dampened inflammatory response. Although carcinogenic insults damaged skin cells of both NMRs and mice, NMR skin showed markedly lower immune cell infiltration and reduced induction of inflammatory genes. NMRs harbor loss-of-function mutations in receptor-interacting protein kinase 3 ( RIPK3 ) and mixed lineage kinase domain-like ( MLKL ) genes, which are essential for necroptosis, a type of necrotic cell death that activates strong inflammation. A necroptosis-inducing stimulus did not increase death of NMR cells. After carcinogenic insults, leakage of the HMGB1, a marker of necrotic cell death, was not increased in NMR skin. In mice, inhibition or knockout of RIPK3 reduced immune cell infiltration and delayed the onset of chemical carcinogenesis. Therefore, necroptosis deficiency may serve as a cancer resistance mechanism via attenuating the inflammatory response in NMRs. Our study sheds light on the importance of a dampened inflammatory response as a non-cell-autonomous cancer resistance mechanism in NMRs. Further in vivo study of the unusual tissue immune system and carcinogenesis resistance of NMRs may lead to the development of new strategies to prevent carcinogenesis in humans. Significance Statement In contrast with intensive studies of cancer resistance mechanisms in naked mole-rats (NMRs) at the cellular level, little is known about how NMR individuals respond to carcinogenesis induction, despite the fact that cell-to-cell interactions in tissues regulate carcinogenesis in vivo. Here, we demonstrate that NMRs are remarkably resistant to chemical carcinogenesis induction and characteristically have attenuated tissue inflammatory responses to carcinogenic insults. NMRs have loss-of-function mutations in RIPK3 and MLKL genes and thus cannot activate necroptosis, a type of inflammation-inducing cell death. RIPK3 inhibition in mice reduced immune cell infiltration in response to carcinogenic insults and delayed the onset of chemical-induced carcinogenesis. Our results highlight the importance of studies on dampened tissue inflammatory responses to understand cancer resistance of NMRs.