Objective Patients with renal failure suffer from symptoms caused by uraemic toxins, possibly of gut microbial origin, as deduced from studies in animals. The aim of the study is to characterise relationships between the intestinal microbiome composition, uraemic toxins and renal failure symptoms in human end-stage renal disease (ESRD). Design Characterisation of gut microbiome, serum and faecal metabolome and human phenotypes in a cohort of 223 patients with ESRD and 69 healthy controls. Multidimensional data integration to reveal links between these datasets and the use of chronic kidney disease (CKD) rodent models to test the effects of intestinal microbiome on toxin accumulation and disease severity. Results A group of microbial species enriched in ESRD correlates tightly to patient clinical variables and encode functions involved in toxin and secondary bile acids synthesis; the relative abundance of the microbial functions correlates with the serum or faecal concentrations of these metabolites. Microbiota from patients transplanted to renal injured germ-free mice or antibiotic-treated rats induce higher production of serum uraemic toxins and aggravated renal fibrosis and oxidative stress more than microbiota from controls. Two of the species, Eggerthella lenta and Fusobacterium nucleatum , increase uraemic toxins production and promote renal disease development in a CKD rat model. A probiotic Bifidobacterium animalis decreases abundance of these species, reduces levels of toxins and the severity of the disease in rats. Conclusion Aberrant gut microbiota in patients with ESRD sculpts a detrimental metabolome aggravating clinical outcomes, suggesting that the gut microbiota will be a promising target for diminishing uraemic toxicity in those patients. Trial registration number This study was registered at ClinicalTrials.gov ( NCT03010696 ).

Abstract Japanese encephalitis virus (JEV) is a viral zoonosis which can cause viral encephalitis, death and disability. Culex is the main vector of JEV, but little is known about JEV transmission by this kind of mosquito. Here, we found that mosquito defensin facilitated the adsorption of JEV on target cells via both direct and indirect pathways. Mosquito defensin bound the ED III domain of viral E protein and directly mediated efficient virus adsorption on the target cell surface, Lipoprotein receptor-related protein 2 expressed on the cell surface is the receptor affecting defensin dependent adsorption. Mosquito defensin also indirectly down-regulated the expression of an antiviral protein, HSC70B. As a result, mosquitos defensin enhances JEV infection in salivary gland while increasing the possibility of viral transmission by mosquito. These findings demonstrate that the novel effects of mosquito defensin in JEV infection and the mechanisms through which the virus exploits mosquito defensin for infection and transmission.

In this study, a novel rapid immunochromatographic (IC) test for African swine fever virus (ASFV) antibodies is presented. An immunochromatographic test (IC) is a detection technique that combines membrane chromatography with immunolabeling. This approach saves time for antibody preparation, resulting in a shorter production cycle. p54 is an important structural protein of African swine fever, and an ideal protein for serotype diagnosis. Gold nanoparticles are attached to the ASFV p54-Fc fusion protein, and the ASFV-specific antigen p54 and Staphylococcus aureus protein A (SPA) are labeled on a nitrocellulose membrane, at positions T and C, respectively. We developed a SPA double sandwich IC test strip, and assessed its feasibility using ASFV p54 and p54-Fc fusion proteins as antigens. ASFV p54 and p54-Fc fusion proteins were expressed and purified. A sandwich cross-flow detection method for p54, which is the primary structural protein of ASFV, was established, using colloidal gold conjugation. Our method can detect ASFV antibodies in field serum samples in about 15 min using a portable colloidal gold detector, demonstrating high specificity and sensitivity (1:320), and the coincidence rate was 98% using a commercial ELISA kit. The dilution of the serum sample can be determined by substituting the absorbance (T-line) interpreted by portable devices into the calibration curve function formula of an African swine fever virus standard serum. In summary, our method is rapid, cost-effective, precise, and highly selective. Additionally, it introduces a new approach for constructing IC test strips using SPA protein without antibody preparation, making it a reliable on-site antibody test for ASFV.