Development of mRNA therapeutics necessitates targeted delivery technology, while the clinically advanced lipid nanoparticles face difficulty for extrahepatic delivery. Herein, we design highly branched poly(β-amino ester)s (HPAEs) for efficacious organ-selective mRNA delivery through tailoring their chemical compositions and topological structures. Using an "A2+B3+C2" Michael addition platform, a combinatorial library of 219 HPAEs with varied backbone structures, terminal groups, and branching degrees are synthesized. The branched topological structures of HPAEs provide enhanced serum resistance and significantly higher mRNA expression

Cooking with active oxygen and solid alkali (CAOSA) is an efficient pretreatment method for biomass. For better grading of the lignin yellow liquor, the different lignin fractions and the recovered solid alkali were obtained using a simultaneous acid-alkali graded separation method. The results indicated that the recovery rate of solid alkali was 67.25 %, and the grading of lignin components was characterized by smaller dispersion coefficients, and more stable properties and structure. Lignin fractions with low dispersion coefficients possess more key structures, including the Phenol hydroxyl group (ArOH), Methoxy (OMe), and β-aryl ether (β-O-4), and have better thermal properties. The low molecular weight L4 has the highest ArOH content (2.1 mmol/g), which provides better antioxidant properties. The CAOSA process destroyed the S-unit and prevented lignin from condensation. Furthermore, the CAOSA process protected carbohydrates, which could effectively prevent them from dehydrating and re-polymerizing into pseudo-lignin. This allowed the pulp to remain natural, which was beneficial for subsequent transformation and utilization. Overall, the efficient separation of biomass components and lignin grading method proposed by combining the CAOSA process with the acid-alkali grading separation method has a strong application prospect and provides a theoretical basis for the high-value utilization of biomass and lignin.

In advanced hepatocellular carcinoma (HCC), RNA helicase DDX5 regulates the Wnt/β-catenin-ferroptosis axis, influencing the efficacy of the multi-tyrosine kinase inhibitor (mTKI) sorafenib. DDX5 inhibits Wnt/β-catenin signaling, preventing sorafenib-induced ferroptosis escape. Sorafenib/mTKIs reduce DDX5 expression, correlating with poor patient survival post-sorafenib treatment. Notably, DDX5-knockout in HCC cells activates Wnt/β-catenin signaling persistently. Herein, we investigate the mechanistic impact of Wnt/β-catenin activation resulting from DDX5 downregulation in the progression and treatment of HCC. RNAseq analyses identified shared genes repressed by DDX5 and upregulated by sorafenib, including Wnt signaling genes, NF-κB-inducing kinase (NIK) essential for non-canonical NF-κB (p52/RelB) activation, and cytoprotective transcription factor NRF2. We demonstrate, Wnt/β-catenin activation induced NIK transcription, leading to non-canonical NF-κB activation, which subsequently mediated NRF2 transcription. Additionally, DDX5 deficiency extended NRF2 protein half-life by inactivating KEAP1 through p62/SQSTM1 stabilization. In a preclinical HCC mouse model, NRF2 knockdown or DDX5 overexpression restricted tumor growth upon sorafenib treatment, via induction of ferroptosis. Importantly, DDX5-knockout HCC cells exhibited elevated expression of Wnt signaling genes, NIK, p52/RelB, and NRF2-regulated genes, regardless of sorafenib treatment. Transcriptomic analyses of HCCs from TCGA and the Stelic Animal Model (STAM) of non-alcoholic steatohepatitis revealed elevated expression of these interconnected pathways in the context of DDX5 downregulation. In conclusion, DDX5 deficiency triggers Wnt/β-catenin signaling, promoting p52/RelB and NRF2 activation, thereby enabling ferroptosis evasion upon sorafenib treatment. Similarly, independent of sorafenib, DDX5 deficiency in liver tumors enhances activation and gene expression of these interconnected pathways, underscoring the clinical relevance of DDX5 deficiency in HCC progression and therapeutic response.

Gene therapy has emerged as a potent tool for treating a wide range of hereditary and acquired disorders. However, the development of high-performance nonviral gene delivery vectors remains a significant challenge. Here we report the development of a new type of star-shaped poly(β-amino ester) (SPAE) through a "top-down" hydrolysis approach and demonstrate its exceptional DNA transfection efficiency and safety profiles. Two SPAEs with different monomer combinations are first synthesized using an "arm first" strategy and then hydrolyzed sequentially to produce h-SPAEs with varied chemical compositions and molecular weights. Results demonstrate that hydrolysis significantly influences the physiological characteristics of the resulting h-SPAEs and h-SPAE/DNA polyplexes. Dependent on the chemical composition, h-SPAEs with low to moderate hydrolysis degrees exhibit superior gene transfection efficiency and cell viability across various cell types. Notably, the leading candidate, h-SPAE-1-5h, achieves up to 88.8% gene transfection efficiency, which was 154-257% higher compared to SPAE-1. This study not only establishes an easy-to-operate "top-down" approach for reshaping the topological structure and chemical composition of SPAEs, but also identifies promising candidates for effective gene transfection. This strategy can be applied to other cationic polymers to enhance their gene transfection performance.

Objective: To determine the role of RNA helicase DDX5 in sorafenib/multi-tyrosine kinase inhibitor (mTKI) response. Sorafenib and mTKIs downregulate DDX5 in vitro and preclinical hepatocellular carcinoma (HCC) models. In turn, sorafenib-mediated DDX5 downregulation activates Wnt/β-catenin and non-canonical NF-κB signaling, resulting in ferroptosis escape and mTKI resistance. Design and Results: Molecular, pharmacologic and bioinformatic approaches were employed in human HCC cell lines, preclinical HCC models, and HCCs from TCGA. Earlier studies linked sorafenib effectiveness to ferroptosis. Herein we demonstrate sorafenib/mTKIs downregulate DDX5 in vitro and in vivo. To understand the effect of DDX5 downregulation, we compared TCGA-derived HCCs expressing low vs. high DDX5 focusing on ferroptosis-related genes. Glutathione Peroxidase 4 (GPX4), a key ferroptosis regulator, was significantly overexpressed in DDX5LOW HCCs. Importantly, DDX5-knockdown (DDX5KD) HCC cell lines lacked lipid peroxidation by GPX4 inhibition, indicating DDX5 downregulation suppresses ferroptosis. RNAseq of wild type vs. DDX5KD cells untreated or treated with sorafenib, identified a unique set of genes repressed by DDX5 and upregulated by sorafenib. This set significantly overlaps genes from Wnt/β-catenin and non-canonical NF-κB pathways, including NF-κB inducing Kinase required for non-canonical NF-κB activation. Pharmacologic inhibition of these pathways in combination with sorafenib reduced DDX5KD cell viability. Mechanistically, sorafenib-mediated NIK expression induced NRF2 transcription, while DDX5KD extended NRF2 half/life by stabilizing p62/SQSTM1, enhancing GPX4 expression and ferroptosis escape. Conclusion: Sorafenib/mTKI-mediated DDX5 downregulation results in adaptive mTKI resistance by enhancing NRF2 expression, leading to ferroptosis escape. We propose inhibition of the pathways leading to NRF2 expression will enhance the therapeutic effectiveness of sorafenib/mTKIs.

Pseudorabies virus (PRV), porcine parvovirus (PPV) and porcine circovirus 3 (PCV3) are common in swine farms in China. Single infection or co-infection with PRV, PPV and/or PCV3 was difficult to distinguish between their clinical symptoms and pathological changes. Therefore, a quick and accurate detection method is needed for epidemiological surveillance, disease management, import and export control. In the present study, we established a multiplex real-time PCR assay based on SYBR Green I for the simultaneous detection of PRV, PPV and PCV3 genomes. PRV, PPV and PCV3 were distinguished in the same sample by their different melting temperatures (Tm), with melting peaks at 90 °C for PRV, 84 °C for PPV and 80 °C for PCV3, respectively, and other non-targeted swine pathogens did not exhibit specific melting peaks. The assay showed a high degree of linearity (R2≧0.995), and the detection limits were 4.76 copies/μL for PRV, 3.67 copies/μL for PPV, 3.07 copies/μL for PCV3 and 1.87 × 102 copies/μL for the three mixed plasmids, respectively. In this research, 81 clinical samples from pig farms in nine different regions of Guangdong Province were used to evaluate this new method. The detection rate of the multiplex real-time PCR assay was higher than that of the conventional PCR assay. This multiplex real-time PCR assay could be used as a diagnostic tool that is rapid, sensitive and reliable for the detection of co-infection of PRV, PPV and PCV3 as well as for molecular epidemiological surveillance.

spp. and