Mesenchymal stromal cells (MSCs) gradually become attractive candidates for cardiac inflammation modulation, yet understanding of the mechanism remains elusive. Strikingly, recent studies indicated that exosomes secreted by MSCs might be a novel mechanism for the beneficial effect of MSCs transplantation after myocardial infarction. We therefore explored the role of MSC-derived exosomes (MSC-Exo) in the immunomodulation of macrophages after myocardial ischaemia/reperfusion (I/R) and its implications in cardiac injury repair.Exosomes were isolated from the supernatant of MSCs using gradient centrifugation method. Administration of MSC-Exo to mice through intramyocardial injection after myocardial I/R reduced infarct size and alleviated inflammation level in heart and serum. Systemic depletion of macrophages with clodronate liposomes abolished the curative effects of MSC-Exo. MSC-Exo modified the polarization of M1 macrophages to M2 macrophages both in vivo and in vitro. miRNA sequencing of MSC-Exo and bioinformatics analysis implicated miR-182 as a potent candidate mediator of macrophage polarization and toll-like receptor 4 (TLR4) as a downstream target. Diminishing miR-182 in MSC-Exo partially attenuated its modulation of macrophage polarization. Likewise, knock down of TLR4 also conferred cardioprotective efficacy and reduced inflammation level in a mouse model of myocardial I/R.Our data indicate that MSC-Exo attenuates myocardial I/R injury in mice via shuttling miR-182 that modifies the polarization status of macrophages. This study sheds new light on the application of MSC-Exo as a potential therapeutic tool for myocardial I/R injury.

Vulnerable atherosclerotic plaques serve as the primary pathological basis for fatal cardiovascular and cerebrovascular diseases. The precise identification and treatment of these vulnerable plaques hold paramount clinical importance in mitigating the incidence of myocardial infarction and stroke. Nevertheless, the identification of vulnerable plaques within the diffuse atherosclerotic plaques dispersed throughout the systemic circulation continues to pose a substantial challenge in clinical practice. Double emulsion solvent evaporation method, specifically the water-in-oil-in-water (W/O/W) technique, was employed to fabricate Fe

Abstract Pseudohypoparathyroidism (PHP) type 1a (PHP 1a) is a rare hereditary disorder characterized by target organ resistance to hormonal signaling and the Albright hereditary osteodystrophy (AHO) phenotype, which features round facial features, short fingers, subcutaneous calcifications, short stature, obesity, and intellectual disability. Progressive osseous heteroplasia (POH) is another rare disorder characterized by heterotopic ossification (HO) that progressively affects skin, subcutaneous tissues, and deep skeletal muscle. PHP 1a is inherited maternally due to a GNAS mutation, while pure POH is inherited paternally. This case study presented a Chinese boy with congenital hypothyroidism, tonic-clonic seizures, hypoparathyroidism, AHO, POH, and joint fixation deformity. Sequencing analysis of GNAS-Gsα revealed a heterozygous C.432+2T>C(P.?) variant (NM_000516.7) affecting the canonical splice donor site of intron 5 in the boy and his mother, indicating maternal inheritance of a GNAS mutation. The patient was diagnosed with POH overlap syndrome (POH/PHP 1a). Following calcium and calcitriol supplementation, he experienced a reduction in seizures, and surgery was performed to correct the joint fixation deformity caused by HO. This case report provided valuable insights into the genotype-phenotype correlations of POH overlap syndrome and underscored the significance of genetic testing in diagnosing rare diseases.

Dopamine (DA) signaling is critical for movement, motivation, and addictive behavior. The neuronal GTPase, Rit2, is enriched in DA neurons (DANs), binds directly to the DA transporter (DAT), and is implicated in several DA-related neuropsychiatric disorders. However, it remains unknown whether Rit2 plays a role in either DAergic signaling and/or DA-dependent behaviors. Here, we leveraged the TET-OFF system to conditionally silence Rit2 in Pitx3IRES2-tTA mouse DANs. Following DAergic Rit2 knockdown (Rit2-KD), mice displayed an anxiolytic phenotype, with no change in baseline locomotion. Further, males exhibited increased acute cocaine sensitivity, whereas DAergic Rit2-KD suppressed acute cocaine sensitivity in females. DAergic Rit2-KD did not affect presynaptic TH and DAT protein levels in females, nor was TH was affected in males; however, DAT was significantly diminished in males. Paradoxically, despite decreased DAT levels in males, striatal DA uptake was enhanced, but was not due to enhanced DAT surface expression in either dorsal or ventral striatum. Finally, patch recordings in nucleus accumbens (NAcc) medium spiny neurons (MSNs) revealed reciprocal changes in spontaneous EPSP (sEPSP) frequency in male and female D1+ and D2+ MSNs following DAergic Rit2-KD. In males, sEPSP frequency was decreased in D1+, but not D2+, MSNs, whereas in females sEPSP frequency decreased in D2+, but not D1+, MSNs. Moreover, DAergic Rit2-KD abolished the ability of cocaine to reduce sEPSP frequency in D1+, but not D2+, male MSNs. Taken together, our studies are among the first to acheive AAV-mediated, conditional and inducible DAergic knockdown in vivo. Importantly, our results provide the first evidence that DAergic Rit2 expression differentially impacts striatal function and DA-dependent behaviors in males and females.

Abstract Despite myriad of systemic analysis, our quantitative understanding of signaling networks and their differential outputs is still limited, especially at the dynamic level. Here we employed a network motif approach to dissect key regulatory units of p53 pathway and determined how their collective activities generated context-specific dynamic responses. By combining single-cell imaging and mathematical modeling of dose-dependent p53 dynamics induced by three chemotherapeutics of distinct mechanism-of-action, including Etoposide, Nutlin-3a and 5-Fluouracil, and in five cancer cell types, we identified novel p53 dynamic modes and their mechanistic origins with new insight on previously unknown drug mediators and phenotypic heterogeneity of cancer cells. Our results established the functional roles of unique feedback motifs of p53 pathway in generating the stimulus- and cell type-specific signaling responses and demonstrated that transitional dynamics activated at intermediate stimulus levels can be exploited as novel quantitative readouts to uncover and elucidate the key building blocks of bio-networks.

Abstract Neural tube defects (NTDs) represent a developmental disorder of the nervous system that can lead to significant disability in children and impose substantial social burdens. Valproic acid (VPA), a widely prescribed first-line antiepileptic drug for epilepsy and various neurological conditions, has been associated with a fourfold increase in the risk of NTDs when used during pregnancy. Consequently, urgent efforts are required to identify innovative prevention and treatment approaches for VPA-induced NTDs. Studies have demonstrated that the disruption in the delicate balance between cell proliferation and apoptosis is a crucial factor contributing to NTDs induced by VPA. Encouragingly, our current data reveal that melatonin (MT) exerts significant inhibition on apoptosis while promoting the restoration of neuroepithelial cells proliferation impaired by VPA. Moreover, further investigations demonstrate that MT substantially reduces the incidence of neural tube malformations resulting from VPA exposure, primarily achieved by suppressing apoptosis through the modulation of intracellular reactive oxygen species levels. In addition, the Src/PI3K/ERK signaling pathway appears to play a pivotal role in VPA-induced NTDs, with a significant inhibition observed in the affected samples. Notably, MT treatment successfully reinstates the Src/PI3K/ERK signals, thereby offering a potential underlying mechanism for MT’s protective effects against VPA-induced NTDs. In summary, our current study substantiates the considerable protective potential of MT in mitigating VPA-triggered NTDs, thereby offering valuable strategies for the clinical management of VPA-related birth defects.

Natural Killer (NK) cells play a key role in eliminating virus-infected cells and cancer cells. Although molecular machineries mediating their activity and specificity have been extensively studied, our understanding of the determinants that govern the differential cytotoxicity of NK cells against distinct epithelial cell targets is still limited. By employing a live-cell FRET reporter and quantitative single cell imaging, we characterized the dynamic phenotypes and rate-limiting kinetics of a panel of normal and epithelial cancer cells to killing by primary human NK cells. We uncovered intriguing target-dependent variability in their sensitivity to three distinct NK cell cytotoxic modes mediated by granzyme, death ligand and the largely unexplored necrosis. While NK-target cell interaction via known inhibitory and activating receptors, in particular the KIRs, largely determined the overall cytotoxic activity, we found the variable sensitivity to distinct NK cell cytotoxic modes was not regulated by individual receptors. Instead, plasma membrane dynamics driven by blebs and/or lamellipodia appeared to control the induction of different cytotoxic modes in a target-specific manner, particularly promoting necrotic killing. Our results point to modulating the membrane dynamics of epithelial cell targets as a viable strategy to control the degree, timing and inflammatory consequences of NK cell killing.