NAD+ availability decreases with age and in certain disease conditions. Nicotinamide mononucleotide (NMN), a key NAD+ intermediate, has been shown to enhance NAD+ biosynthesis and ameliorate various pathologies in mouse disease models. In this study, we conducted a 12-month-long NMN administration to regular chow-fed wild-type C57BL/6N mice during their normal aging. Orally administered NMN was quickly utilized to synthesize NAD+ in tissues. Remarkably, NMN effectively mitigates age-associated physiological decline in mice. Without any obvious toxicity or deleterious effects, NMN suppressed age-associated body weight gain, enhanced energy metabolism, promoted physical activity, improved insulin sensitivity and plasma lipid profile, and ameliorated eye function and other pathophysiologies. Consistent with these phenotypes, NMN prevented age-associated gene expression changes in key metabolic organs and enhanced mitochondrial oxidative metabolism and mitonuclear protein imbalance in skeletal muscle. These effects of NMN highlight the preventive and therapeutic potential of NAD+ intermediates as effective anti-aging interventions in humans.

Objective To compare optical coherence tomography (OCT)-measured retinal thickness and visual acuity in eyes with diabetic macular edema (DME) both before and after macular laser photocoagulation. Design Cross-sectional and longitudinal study. Participants Two hundred ten patients (251 eyes) with DME enrolled in a randomized clinical trial of laser techniques. Methods Retinal thickness was measured with OCT and visual acuity was measured with the electronic Early Treatment of Diabetic Retinopathy procedure. Main Outcome Measures Optical coherence tomography-measured center point thickness and visual acuity. Results The correlation coefficients for visual acuity versus OCT center point thickness were 0.52 at baseline and 0.49, 0.36, and 0.38 at 3.5, 8, and 12 months after laser photocoagulation. The slope of the best fit line to the baseline data was approximately 4.4 letters (95% confidence interval, 3.5–5.3) of better of visual acuity for every 100-μm decrease in center point thickness at baseline with no important difference at follow-up visits. Approximately one third of the variation in visual acuity could be predicted by a linear regression model that incorporated OCT center point thickness, age, hemoglobin A1C, and severity of fluorescein leakage. The correlation between change in visual acuity and change in OCT center point thickening 3.5 months after laser treatment was 0.44, with no important difference at the other follow-up times. A subset of eyes showed paradoxical improvements in visual acuity with increased center point thickening (7%–17% at the 3 time points) or paradoxical worsening of visual acuity with a decrease in center point thickening (18%–26% at the 3 time points). Conclusions There is modest correlation between OCT-measured center point thickness and visual acuity, and modest correlation of changes in retinal thickening and visual acuity after focal laser treatment for DME. However, a wide range of visual acuity may be observed for a given degree of retinal edema. Thus, although OCT measurements of retinal thickness represent an important tool in clinical evaluation, they cannot substitute reliably as a surrogate for visual acuity at a given point in time. This study does not address whether short-term changes on OCT are predictive of long-term effects on visual acuity. To compare optical coherence tomography (OCT)-measured retinal thickness and visual acuity in eyes with diabetic macular edema (DME) both before and after macular laser photocoagulation. Cross-sectional and longitudinal study. Two hundred ten patients (251 eyes) with DME enrolled in a randomized clinical trial of laser techniques. Retinal thickness was measured with OCT and visual acuity was measured with the electronic Early Treatment of Diabetic Retinopathy procedure. Optical coherence tomography-measured center point thickness and visual acuity. The correlation coefficients for visual acuity versus OCT center point thickness were 0.52 at baseline and 0.49, 0.36, and 0.38 at 3.5, 8, and 12 months after laser photocoagulation. The slope of the best fit line to the baseline data was approximately 4.4 letters (95% confidence interval, 3.5–5.3) of better of visual acuity for every 100-μm decrease in center point thickness at baseline with no important difference at follow-up visits. Approximately one third of the variation in visual acuity could be predicted by a linear regression model that incorporated OCT center point thickness, age, hemoglobin A1C, and severity of fluorescein leakage. The correlation between change in visual acuity and change in OCT center point thickening 3.5 months after laser treatment was 0.44, with no important difference at the other follow-up times. A subset of eyes showed paradoxical improvements in visual acuity with increased center point thickening (7%–17% at the 3 time points) or paradoxical worsening of visual acuity with a decrease in center point thickening (18%–26% at the 3 time points). There is modest correlation between OCT-measured center point thickness and visual acuity, and modest correlation of changes in retinal thickening and visual acuity after focal laser treatment for DME. However, a wide range of visual acuity may be observed for a given degree of retinal edema. Thus, although OCT measurements of retinal thickness represent an important tool in clinical evaluation, they cannot substitute reliably as a surrogate for visual acuity at a given point in time. This study does not address whether short-term changes on OCT are predictive of long-term effects on visual acuity.

Metabolic regulation has been recognized as a powerful principle guiding immune responses. Inflammatory macrophages undergo extensive metabolic rewiring 1 marked by the production of substantial amounts of itaconate, which has recently been described as an immunoregulatory metabolite 2 . Itaconate and its membrane-permeable derivative dimethyl itaconate (DI) selectively inhibit a subset of cytokines 2 , including IL-6 and IL-12 but not TNF. The major effects of itaconate on cellular metabolism during macrophage activation have been attributed to the inhibition of succinate dehydrogenase2,3, yet this inhibition alone is not sufficient to account for the pronounced immunoregulatory effects observed in the case of DI. Furthermore, the regulatory pathway responsible for such selective effects of itaconate and DI on the inflammatory program has not been defined. Here we show that itaconate and DI induce electrophilic stress, react with glutathione and subsequently induce both Nrf2 (also known as NFE2L2)-dependent and -independent responses. We find that electrophilic stress can selectively regulate secondary, but not primary, transcriptional responses to toll-like receptor stimulation via inhibition of IκBζ protein induction. The regulation of IκBζ is independent of Nrf2, and we identify ATF3 as its key mediator. The inhibitory effect is conserved across species and cell types, and the in vivo administration of DI can ameliorate IL-17–IκBζ-driven skin pathology in a mouse model of psoriasis, highlighting the therapeutic potential of this regulatory pathway. Our results demonstrate that targeting the DI–IκBζ regulatory axis could be an important new strategy for the treatment of IL-17–IκBζ-mediated autoimmune diseases. The immunoregulatory metabolite itaconate and its dimethyl derivative induce electrophilic stress and react with glutathione to induce both Nrf2-dependent and Nrf2-independent responses, resulting in AF3-mediated inhibition of the inflammation-related protein IκBζ.

Staphylococcus aureus α-hemolysin (Hla), a potent cytotoxin, plays an important role in the pathogenesis of staphylococcal diseases, including those caused by methicillin-resistant epidemic strains. Hla is secreted as a water-soluble monomer that undergoes a series of conformational changes to generate a heptameric, β-barrel structure in host membranes. Structural maturation of Hla depends on its interaction with a previously unknown proteinaceous receptor in the context of the cell membrane. It is reported here that a disintegrin and metalloprotease 10 (ADAM10) interacts with Hla and is required to initiate the sequence of events whereby the toxin is transformed into a cytolytic pore. Hla binding to the eukaryotic cell requires ADAM10 expression. Further, ADAM10 is required for Hla-mediated cytotoxicity, most notably when the toxin is present at low concentrations. These data thus implicate ADAM10 as the probable high-affinity toxin receptor. Upon Hla binding, ADAM10 relocalizes to caveolin 1-enriched lipid rafts that serve as a platform for the clustering of signaling molecules. It is demonstrated that the Hla–ADAM10 complex initiates intracellular signaling events that culminate in the disruption of focal adhesions.

Zika virus (ZIKV) is an emerging flavivirus that causes congenital abnormalities and Guillain-Barré syndrome. ZIKV infection also results in severe eye disease characterized by optic neuritis, chorioretinal atrophy, and blindness in newborns and conjunctivitis and uveitis in adults. We evaluated ZIKV infection of the eye by using recently developed mouse models of pathogenesis. ZIKV-inoculated mice developed conjunctivitis, panuveitis, and infection of the cornea, iris, optic nerve, and ganglion and bipolar cells in the retina. This phenotype was independent of the entry receptors Axl or Mertk, given that Axl−/−, Mertk−/−, and Axl−/−Mertk−/− double knockout mice sustained levels of infection similar to those of control animals. We also detected abundant viral RNA in tears, suggesting that virus might be secreted from lacrimal glands or shed from the cornea. This model provides a foundation for studying ZIKV-induced ocular disease, defining mechanisms of viral persistence, and developing therapeutic approaches for viral infections of the eye.

Biomarker testing for asymptomatic, preclinical Alzheimer disease (AD) is invasive and expensive. Optical coherence tomographic angiography (OCTA) is a noninvasive technique that allows analysis of retinal and microvascular anatomy, which is altered in early-stage AD.To determine whether OCTA can detect early retinal alterations in cognitively normal study participants with preclinical AD diagnosed by criterion standard biomarker testing.This case-control study included 32 participants recruited from the Charles F. and Joanne Knight Alzheimer Disease Research Center, Washington University in St Louis, St Louis, Missouri. Results of extensive neuropsychometric testing determined that all participants were cognitively normal. Participants underwent positron emission tomography and/or cerebral spinal fluid testing to determine biomarker status. Individuals with prior ophthalmic disease, media opacity, diabetes, or uncontrolled hypertension were excluded. Data were collected from July 1, 2016, through September 30, 2017, and analyzed from July 30, 2016, through December 31, 2017.Automated measurements of retinal nerve fiber layer thickness, ganglion cell layer thickness, inner and outer foveal thickness, vascular density, macular volume, and foveal avascular zone were collected using an OCTA system from both eyes of all participants. Separate model III analyses of covariance were used to analyze individual data outcome.Fifty-eight eyes from 30 participants (53% female; mean [SD] age, 74.5 [5.6] years; age range, 62-92 years) were included in the analysis. One participant was African American and 29 were white. Fourteen participants had biomarkers positive for AD and thus a diagnosis of preclinical AD (mean [SD] age, 73.5 [4.7] years); 16 without biomarkers served as a control group (mean [SD] age, 75.4 [6.6] years). The foveal avascular zone was increased in the biomarker-positive group compared with controls (mean [SD], 0.364 [0.095] vs 0.275 [0.060] mm2; P = .002). Mean (SD) inner foveal thickness was decreased in the biomarker-positive group (66.0 [9.9] vs 75.4 [10.6] μm; P = .03).This study suggests that cognitively healthy individuals with preclinical AD have retinal microvascular abnormalities in addition to architectural alterations and that these changes occur at earlier stages of AD than has previously been demonstrated. Longitudinal studies in larger cohorts are needed to determine whether this finding has value in identifying preclinical AD.

Macrophage aging is pathogenic in diseases of the elderly, including age-related macular degeneration (AMD), a leading cause of blindness in older adults. However, the role of microRNAs, which modulate immune processes, in regulating macrophage dysfunction and thereby promoting age-associated diseases is underexplored. Here, we report that microRNA-150 (miR-150) coordinates transcriptomic changes in aged murine macrophages, especially those associated with aberrant lipid trafficking and metabolism in AMD pathogenesis. Molecular profiling confirmed that aged murine macrophages exhibit dysregulated ceramide and phospholipid profiles compared with young macrophages. Of translational relevance, upregulation of miR-150 in human peripheral blood mononuclear cells was also significantly associated with increased odds of AMD, even after controlling for age. Mechanistically, miR-150 directly targets stearoyl-CoA desaturase-2, which coordinates macrophage-mediated inflammation and pathologic angiogenesis, as seen in AMD, in a VEGF-independent manner. Together, our results implicate miR-150 as pathogenic in AMD and provide potentially novel molecular insights into diseases of aging.