Abstract Glucocorticoids (GCs) are the most prescribed anti-inflammatory and immunosuppressive drugs. However, their use is often limited by substantial side effects, such as GC-induced osteoporosis (GIO) with the underlying mechanisms still not fully understood. In this study, we identify Tau as a low-affinity binding receptor for GCs that plays a crucial role in GIO. Tau deficiency largely abolished bone loss induced by high-dose dexamethasone, a synthetic GC, in both inflammatory arthritis and GIO models. Furthermore, TRx0237, a Tau inhibitor identified from an FDA-approved drug library, effectively prevented GIO. Notably, combinatorial administration of TRx0237 and dexamethasone completely overcame the osteoporosis adverse effect of dexamethasone in treating inflammatory arthritis. These findings present Tau as a previously unrecognized GC receptor with low affinity, and provide potential strategies to mitigate a spectrum of GC-related adverse effects, particularly osteoporosis.

TNF-α signaling plays a central role in the pathogenesis of various diseases, particularly autoimmune diseases. Screening of a library composed of FDA approved drugs led to the identification of Terfenadine and its active metabolite Fexofenadine as inhibitors of TNF-α signaling. Both Fexofenadine and Terfenadine inhibited TNF/NF-ĸB signaling in vitro and in vivo, and ameliorated disease symptoms in various autoimmune disease models, including TNF-α transgenic mice, collagen-induced arthritis, and inflammatory bowel disease. Subsequent studies identified cytosolic phospholipase A2 (cPLA2) as a novel target of Fexofenadine. Fexofenadine blocked TNF-stimulated cPLA2 activity and arachidonic acid production through binding to catalytic domain 2 of cPLA2 and inhibition of its phosphorylation on Ser-505. Further, deletion of cPLA2 abolished Fexofenadine's anti-TNF activity. Collectively, these findings not only provide new insights into the understanding of Fexofenadine action and underlying mechanism, but also provide new therapeutic interventions for various TNF-α and cPLA2-associated pathologies and conditions, particularly autoimmune diseases.

Abstract Protein-based biomaterials offer several advantages over synthetic materials, owing to their unique stimuli-responsive properties, biocompatibility and modular nature. We have successfully developed protein block polymers that consist of elastin like polypeptide (E) and the coiled-coil domain of cartilage oligomeric matrix protein (C). Here, we demonstrate that E 5 C, a construct consisting of five repeats of E and a single domain of C, is capable of forming a porous networked gel at physiological temperature, making it an excellent candidate for injectable biomaterials. Combination of E 5 C with Atsttrin, a chondroprotective engineered derivative of anti-inflammatory growth factor progranulin (PGRN), provides a unique biochemical and biomechanical environment to protect against post-traumatic osteoarthritis (PTOA) onset and progression. E 5 C gel was demonstrated to provide prolonged release of Atsttrin and inhibit chondrocyte catabolism while facilitating anabolic signaling in vitro . We also provide in vivo evidence that prophylactic and therapeutic application of Atsttrin-loaded E 5 C hydrogels protected against PTOA onset and progression in a rabbit anterior cruciate ligament transection model. Collectively, we have developed a unique protein-based gel capable of minimally invasive, sustained delivery of prospective therapeutics, particularly the PGRN-derivative Atsttrin, for prevention of OA onset and progression.