Ferroptosis is a form of regulated cell death triggered by lipid peroxidation after inhibition of the cystine/glutamate antiporter system X

Sepsis is a life-threatening condition caused by pathogen infection and associated with pyroptosis. Pyroptosis occurs upon activation of proinflammatory caspases and their subsequent cleavage of gasdermin D (GSDMD), resulting in GSDMD N-terminal fragments that form membrane pores to induce cell lysis. Here, we show that antioxidant defense enzyme glutathione peroxidase 4 (GPX4) and its ability to decrease lipid peroxidation, negatively regulate macrophage pyroptosis, and septic lethality in mice. Conditional Gpx4 knockout in myeloid lineage cells increases lipid peroxidation-dependent caspase-11 activation and GSDMD cleavage. The resultant N-terminal GSDMD fragments then trigger macrophage pyroptotic cell death in a phospholipase C gamma 1 (PLCG1)-dependent fashion. Administration of the antioxidant vitamin E that reduces lipid peroxidation, chemical inhibition of PLCG1, or genetic Caspase-11 deletion or Gsdmd inactivation prevents polymicrobial sepsis in Gpx4-/- mice. Collectively, this study suggests that lipid peroxidation drives GSDMD-mediated pyroptosis and hence constitutes a potential therapeutic target for lethal infection.

Sepsis, severe sepsis and septic shock are the main cause of mortality in non-cardiac intensive care units. Immunometabolism has been linked to sepsis; however, the precise mechanism by which metabolic reprogramming regulates the inflammatory response is unclear. Here we show that aerobic glycolysis contributes to sepsis by modulating inflammasome activation in macrophages. PKM2-mediated glycolysis promotes inflammasome activation by modulating EIF2AK2 phosphorylation in macrophages. Pharmacological and genetic inhibition of PKM2 or EIF2AK2 attenuates NLRP3 and AIM2 inflammasomes activation, and consequently suppresses the release of IL-1β, IL-18 and HMGB1 by macrophages. Pharmacological inhibition of the PKM2-EIF2AK2 pathway protects mice from lethal endotoxemia and polymicrobial sepsis. Moreover, conditional knockout of PKM2 in myeloid cells protects mice from septic death induced by NLRP3 and AIM2 inflammasome activation. These findings define an important role of PKM2 in immunometabolism and guide future development of therapeutic strategies to treat sepsis.

Minocycline is broadly protective in neurologic disease models featuring cell death and is being evaluated in clinical trials. We previously demonstrated that minocycline-mediated protection against caspase-dependent cell death related to its ability to prevent mitochondrial cytochrome c release. These results do not explain whether or how minocycline protects against caspase-independent cell death. Furthermore, there is no information on whether Smac/Diablo or apoptosis-inducing factor might play a role in chronic neurodegeneration. In a striatal cell model of Huntington's disease and in R6/2 mice, we demonstrate the association of cell death/disease progression with the recruitment of mitochondrial caspase-independent (apoptosis-inducing factor) and caspase-dependent (Smac/Diablo and cytochrome c ) triggers. We show that minocycline is a drug that directly inhibits both caspase-independent and -dependent mitochondrial cell death pathways. Furthermore, this report demonstrates recruitment of Smac/Diablo and apoptosis-inducing factor in chronic neurodegeneration. Our results further delineate the mechanism by which minocycline mediates its remarkably broad neuroprotective effects.

This study aimed to access possible relationships between breast cancer subtypes and sites of distant metastasis in breast cancer.A total of 243,896 patients, including 226,451 cases in control groups were identified. Bone metastasis was found in 8848 cases, compared with 1,000 brain metastasis cases, 3434 liver metastasis cases and 4167 lung metastasis cases. Patients with all subtypes were most prone to bone metastases, the incidence of bone metastasis in HR+/HER2+ subtype was up to 5.1 %. Further, HR-/HER2+ subtype patients had a higher probability of brain (OR = 1.978) metastasis compared to HR+/HER2- subtype patients. In addition, liver metastasis was more frequently observed in the HER2 positive subtypes compared with HER2 negative subtypes. Patients with TN primarily presented lung metastasis, but it made no difference in the probability of lung metastases of all subtypes.Using the 2010-2013 Surveillance, Epidemiology, and End Results Program(SEER) data, a retrospective, population-based cohort study to investigate tumor subtypes-specific differences in the sites of distant metastasis. Metastatic patterns information was provided for bone, brain, liver and lung. The breast cancer was classified into four subtypes: hormone receptor (HR) +/ human epidermal growth factor receptor 2 (HER2) -, HR+/HER2+, HR-/HER2+ and triple negative (TN).The pathological subtypes of breast cancer are clearly different in metastatic behavior with regard to the sites of distant metastasis, emphasizing that this knowledge may help to determine the appropriate strategy for follow-up and guide personalized medicine.

PARP inhibitors (PARPi) hold substantial promise in treating glioblastoma (GBM). However, the adverse effects have restricted their broad application. Through unbiased transcriptomic and proteomic sequencing, it is discovered that the BET inhibitor (BETi) Birabresib profoundly alters the processes of DNA replication and cell cycle progression in GBM cells, beyond the previously reported impact of BET inhibition on homologous recombination repair. Through in vitro experiments using established GBM cell lines and patient-derived primary GBM cells, as well as in vivo orthotopic transplantation tumor experiments in zebrafish and nude mice, it is demonstrated that the concurrent administration of PARPi and BETi can synergistically inhibit GBM. Intriguingly, it is observed that DNA damage lingers after discontinuation of PARPi monotherapy, implying that sequential administration of PARPi followed by BETi can maintain antitumor efficacy while reducing toxicity. In GBM cells with elevated baseline replication stress, the sequential regimen exhibits comparable efficacy to concurrent treatment, protecting normal glial cells with lower baseline replication stress from DNA toxicity and subsequent death. This study provides compelling preclinical evidence supporting the development of innovative drug administration strategies focusing on PARPi for GBM therapy.

Cytokine release syndrome (CRS) is one of the leading causes of mortality in COVID-19 patients caused by the SARS-CoV-2 coronavirus. However, the mechanism of CRS induced by SARS-CoV-2 is vague. This study shows that dendritic cells loaded with spike protein of SARS-CoV-2 stimulate T cells to release much more IL-2, which subsequently cooperates with spike protein to facilitate peripheral blood mononuclear cells to release IL-1β, IL-6, and IL-8. These effects are achieved via IL-2 stimulation of NK cells to release TNF-α and IFN-γ, as well as T cells to release IFN-γ. Mechanistically, IFN-γ and TNF-α enhance the transcription of CD40, and the interaction of CD40 and its ligand stabilizes the membrane expression of TLR4 which serves as a receptor of spike protein on the surface of monocytes. As a result, there is a constant interaction between spike protein and TLR4, leading to continuous activation of NF-κB. Furthermore, TNF-α also activates NF-κB signaling in monocytes, which further cooperates with IFN-γ and spike protein to modulate NF-κB-dependent transcription of CRS-related inflammatory cytokines. Targeting TNF-α/IFN-γ in combination with TLR4 may represent a promising therapeutic approach for alleviating CRS in individuals with COVID-19.