Contrast-induced acute kidney injury (CI-AKI) occurs in more than 30% of patients after intravenous iodinated contrast media and causes serious complications, including renal failure and mortality. Recent research has demonstrated that routine antioxidant and alkaline therapy failed to show benefits in CI-AKI patients with high risk for renal complications. Mitophagy is a mechanism of selective autophagy, which controls mitochondrial quality and mitochondrial reactive oxygen species (ROS) through degradation of damaged mitochondria. The role of mitophagy and its regulation of apoptosis in CI-AKI are poorly understood. In this study, we demonstrated that mitophagy was induced in renal tubular epithelial cells (RTECs) during CI-AKI, both in vivo and in vitro. Meanwhile, contrast media–induced mitophagy was abolished when silencing PINK1 or PARK2 (Parkin), indicating a dominant role of the PINK1-Parkin pathway in mitophagy. Moreover, mitochondrial damage, mitochondrial ROS, RTEC apoptosis, and renal injury under contrast exposure were more severe in PINK1- or PARK2-deficient cells and mice than in wild-type groups. Functionally, PINK1-Parkin–mediated mitophagy prevented RTEC apoptosis and tissue damage in CI-AKI through reducing mitochondrial ROS and subsequent NLRP3 inflammasome activation. These results demonstrated that PINK1-Parkin–mediated mitophagy played a protective role in CI-AKI by reducing NLRP3 inflammasome activation.

The pathogenetic mechanism of contrast-induced acute kidney injury (CI-AKI), which is the third most common cause of hospital-acquired AKI, has not been elucidated. Previously, we demonstrated that renal injury and cell apoptosis were attenuated in nlrp3 knockout CI-AKI mice. Here, we investigated the mechanism underlying NLRP3 inhibition-mediated attenuation of apoptosis in CI-AKI. The RNA sequencing analysis of renal cortex revealed that the nlrp3 or casp1 knockout CI-AKI mice exhibited upregulated cellular response to hypoxia, mitochondrial oxidation, and autophagy when compared with the wild-type (WT) CI-AKI mice, which indicated that NLRP3 inflammasome inhibition resulted in the upregulation of hypoxia signaling pathway and mitophagy. The nlrp3 or casp1 knockout CI-AKI mice and iohexol-treated HK-2 cells with MCC950 pretreatment exhibited upregulated levels of HIF1A, BECN1, BNIP3, and LC3B-II, as well as enhanced colocalization of LC3B with BNIP3 and mitochondria, and colocalization of mitochondria with lysosomes. Additionally, roxadustat, a HIF prolyl-hydroxylase inhibitor, protected the renal tubular epithelial cells against iohexol-induced injury through stabilization of HIF1A and activation of downstream BNIP3-mediated mitophagy in vivo and in vitro. Moreover, BNIP3 deficiency markedly decreased mitophagy, and also significantly exacerbated apoptosis and renal injury. This suggested the protective function of BNIP3-mediated mitophagy in CI-AKI. This study elucidated a novel mechanism in which NLRP3 inflammasome inhibition attenuated apoptosis and upregulated HIF1A and BNIP3-mediated mitophagy in CI-AKI. Additionally, this study demonstrated the potential applications of MCC950 and roxadustat in clinical CI-AKI treatment.Abbreviations: BNIP3: BCL2/adenovirus E1B interacting protein 3; Ctrl: control; DAPI: 4',6-diamidino-2-phenylindole dihydrochloride; EGLN2/PHD1: egl-9 family hypoxia-inducible factor 2; HIF1A: hypoxia inducible factor 1, alpha subunit; H-E: hematoxylin and eosin; IL18: interleukin 18; IL1B: interleukin 1 beta; LAMP1: lysosomal-associated membrane protein 1; MAP1LC3B/LC3B: microtubule-associated protein 1 light chain 3 beta; mRNA: messenger RNA; NFKB/NF-κB: nuclear factor of kappa light polypeptide gene enhancer in B cells; NLRP3: NLR family, pyrin domain containing 3; NS: normal saline; PRKN/Parkin: parkin RBR E3 ubiquitin protein ligase; PINK1: PTEN induced putative kinase 1; RNA: ribonucleic acid; SEM: standard error of the mean; siRNA: small interfering RNA; TEM: transmission electron microscopy; TUBA/α-tubulin: tubulin, alpha; TUNEL: terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP nick end labeling; VDAC: voltage-dependent anion channel; WT: wild-type.

Abstract Morphometric estimates of mean glomerular volume (MGV) have clinical implications, over and above histologic data. However, MGV estimation is time-consuming, could waste tissue sections and requires expertise limiting its utility in retrospective clinical studies. Methods We evaluated MGV using both plastic and paraffin-embedded tissue from control and FSGS mice (n=10 each) using the gold-standard Disector/Cavalieri technique (Vglom-Cav) and other reported techniques [2- or 3-profile technique, Weibel-Gomez method (W-G)]. Within Vglom-Cav we examined the precision of MGV estimation while using MGVs obtained from 5- or 10-individual glomeruli measurements vs the true mean (20 glomeruli). Results In both FSGS and controls, we identified an acceptable precision of 10-glomerular sampling vs true MGV within Vglom-Cav technique [88 (79-94) % of MGV obtained were within 10% of the true MGV]. The 5-glomerular sampling was less precise [70 (56, 81) % of MGV obtained were within 10% of true MGV]. In plastic based techniques, 2- or 3-profile MGVs showed greater concordance with Vglom-Cav, than W-G MGV. The new 3-profile technique offered incremental benefit to the existing 2-profile method (improved Lin’s concordance in control and FSGS animals). We observed a consistent reduction of Vglom values within control animals (52+/-0.06%) in paraffin-embedded tissue (vs corresponding methods in plastic) demonstrating a clear shrinkage artefact due to tissue processing. FSGS glomeruli showed significantly less and more variable shrinkage artefact likely due to glomerular fibrosis. Conclusion We report the precision of 5- or 10-glomerular sampling for MGV estimation using controls and FSGS animals. We demonstrate and quantify the shrinkage bias in MGV during tissue processing for paraffin-embedding that also differentiated control animals and FSGS. Our findings have implications for experimental studies using glomerular morphometry.

Abstract Background Interstitial fibrosis, tubular atrophy, and inflammation are major contributors to renal allograft failure. Here we seek an objective, quantitative pathological assessment of these lesions to improve predictive utility. Methods We constructed a deep-learning-based pipeline recognizing normal vs. abnormal kidney tissue compartments and mononuclear leukocyte (MNL) infiltrates from Periodic acid-Schiff (PAS) stained slides of transplant biopsies (training: n=60, testing: n=33) that quantified pathological lesions specific for interstitium, tubules and MNL infiltration. The pipeline was applied to 789 whole slide images (WSI) from baseline (n=478, pre-implantation) and 12-month post-transplant (n=311) protocol biopsies in two independent cohorts (GoCAR: 404 patients, AUSCAD: 212 patients) of transplant recipients to correlate composite lesion features with graft loss. Results Our model accurately recognized kidney tissue compartments and MNLs. The digital features significantly correlated with Banff scores, but were more sensitive to subtle pathological changes below the thresholds in Banff scores. The Interstitial and Tubular Abnormality Score (ITAS) in baseline samples was highly predictive of 1-year graft loss ( p =2.8e-05), while a Composite Damage Score (CDS) in 12-month post-transplant protocol biopsies predicted later graft loss ( p =7.3e-05). ITAS and CDS outperformed Banff scores or clinical predictors with superior graft loss prediction accuracy. High/intermediate risk groups stratified by ITAS or CDS also demonstrated significantly higher incidence of eGFR decline and subsequent graft damage. Conclusions This deep-learning approach accurately detected and quantified pathological lesions from baseline or post-transplant biopsies, and demonstrated superior ability for prediction of posttransplant graft loss with potential application as a prevention, risk stratification or monitoring tool.

African swine fever (ASF), caused by ASF virus (ASFV), represents one of the most economically important viral infectious diseases in swine industry worldwide. So far there is no vaccine or antiviral drug for controlling ASF pandemics. In the present study, we assessed inhibition of six nucleoside analogues against ASFV replication in ex vivo primary porcine alveolar macrophages (PAMs), including the first approved antiviral drug idoxuridine. Our results showed that, out of the assessed six compounds, 5-Bromo-2'-Deoxyuridine (5-BrdU, an analog of idoxuridine), exhibited the strongest inhibition on the replication of ASFV in PAMs with a 50% inhibitory concentration (IC

The rapid development of artificial intelligence (AI) has shown great potential in medical document generation. This study aims to evaluate the performance of Claude 3.5-Sonnet, an advanced AI model, in generating discharge summaries for patients with renal insufficiency, compared to human physicians.

Abstract We reported that Shroom3 knockdown, via Fyn inhibition, induced albuminuria with foot process effacement (FPE) without glomerulosclerosis (FSGS) or podocytopenia. Interestingly, knockdown mice had reduced podocyte volumes. Human minimal change disease, where podocyte Fyn inactivation was reported, also showed lower glomerular volumes than FSGS. We hypothesized that lower glomerular volume prevented the progression to podocytopenia. To test this hypothesis, we utilized unilateral- and 5/6 th nephrectomy models in Shroom3 knockdown mice. Knockdown mice exhibited lower glomerular volume, and less glomerular and podocyte hypertrophy after nephrectomy. FYN-knockdown podocytes had similar reductions in podocyte volume, implying Fyn was downstream of Shroom3. Using SHROOM3- or FYN-knockdown, we confirmed reduced podocyte protein content, along with significantly increased phosphorylated AMP-kinase, a negative regulator of anabolism. AMP-Kinase activation resulted from increased cytoplasmic redistribution of LKB1 in podocytes. Inhibition of AMP-Kinase abolished the reduction in glomerular volume and induced podocytopenia in mice with FPE, suggesting a protective role for AMP-Kinase activation. In agreement with this, treatment of glomerular injury models with AMP-Kinase activators restricted glomerular volume, podocytopenia and progression to FSGS. In summary, we demonstrate the important role of AMP-Kinase in glomerular volume regulation and podocyte survival. Our data suggest that AMP-Kinase activation adaptively regulates glomerular volume to prevent podocytopenia in the context of podocyte injury.

Abstract Common intronic enhancer SNPs in Shroom3 associate with CKD in GWAS, although there is paucity of detailed mechanism. Previously, we reported a role for Shroom3 in mediating crosstalk between TGFβ1- & Wnt/Ctnnb1 pathways promoting renal fibrosis (TIF). However, beneficial roles for Shroom3 in proteinuria have also been reported suggesting pleiotropic effects. Here we focused on identifying the specific profibrotic Shroom3 motif. Given known therapeutic roles for Rho-kinase inhibitors in experimental CKD, and the established interaction between Shroom3 and Rock via its ASD2 domain, we hypothesized that Shroom3-mediated ROCK activation played a crucial role in its profibrotic function in high expressors. To test this hypothesis, we developed transgenic mice and cell lines that inducibly overexpressed wild-type- (WT-Sh3) or ASD2-domain deletion- Shroom3 (ASD2Δ-Sh3). Prior scRNAseq data showed that during TIF, Shroom3 and Rock co-expression occurred in injured tubular cells and fibroblasts, highlighting cell-types where this mechanism could be involved. Using HEK293T cells, we first confirmed absent ROCK binding and inhibited TGFβ1-signaling with ASD2Δ-Sh3-overexpression vs WT-Sh3. In mIMCD cells, ASD2Δ-Sh3 overexpression, reduced Rock activation (phospho-MYPT1), pro-fibrotic and pro-inflammatory transcripts vs WT-Sh3. Fibroblast proliferation (3T3) was also reduced with ASD2Δ-Sh3. In vivo , we studied ureteric obstruction (UUO) and Aristolochic nephropathy (AAN) as TIF models. In AAN, inducible global-, or Pan-tubular specific-, WTSh3-overexpression showed increased azotemia, and TIF vs ASD2Δ-Sh3 mice. WT-Sh3 mice consistently showed significant enrichment of Rho-GTPase, TGFβ1- and Wnt/CtnnB1- signaling in kidney transcriptome, paralleling Shroom3-coexpressed genes in tubulo-interstitial transcriptomes from human CKD. In UUO, again WT-Sh3 mice recapitulated increased fibrosis vs ASD2Δ-Sh3. Importantly, ASD2Δ-Sh3 did not develop albuminuria vs WT-Sh3, while mutating a disparate Fyn-binding Shroom3 motif induced albuminuria in mice, suggesting motif-specific roles for Shroom3 in the kidney. Hence, our data show a critical role for the Rock-binding, ASD2-domain in mediating TIF in milieu of Shroom3 excess, with relevance to human CKD.