Abstract Excessive load on the temporomandibular joint (TMJ) is a significant factor in the development of TMJ osteoarthritis, contributing to cartilage degeneration. The specific mechanism through which excessive load induces TMJ osteoarthritis is not fully understood; however, mechanically‐activated (MA) ion channels play a crucial role. Among these channels, Piezo1 has been identified as a mediator of chondrocyte catabolic responses and is markedly increased in osteoarthritis. Our observations indicate that, under excessive load conditions, endoplasmic reticulum stress in chondrocytes results in apoptosis of the TMJ chondrocytes. Importantly, using the Piezo1 inhibitor GsMTx4 demonstrates its potential to alleviate this condition. Furthermore, Piezo1 mediates endoplasmic reticulum stress in chondrocytes by inducing calcium ion influx. Our research substantiates the role of Piezo1 as a pivotal ion channel in mediating chondrocyte overload. It elucidates the link between excessive load, cell apoptosis, and calcium ion influx through Piezo1. The findings underscore Piezo1 as a key player in the pathogenesis of TMJ osteoarthritis, shedding light on potential therapeutic interventions for this condition.

Abstract Diabetes mellitus, as a metabolic system disorder disease, aggravates the disease burden of patients and affects the quality of human life. Diabetes-associated bone complications lead to decreased bone mechanical strength and osteoporosis. Evidences show that chronic hyperglycemia and metabolic intermediates, such as inflammatory factor, reactive oxygen species (ROS) and advanced glycation end products (AGEs), are regarded as dominant hazardous factors of primary cilia/Gli2 signal disorders. Case studies have demonstrated abnormal bone metabolism in diabetics, however, how diabetes damages primary cilia/Gli2 signal is largely unknown. Therefore, we studied the effects of diabetes on femoral primary cilia by establishing a Streptozocin (STZ)-induced diabetic (Sprague Dawley) SD rat model and diabetic bone loss cell model in vitro . Our results confirmed that diabetes impaired femur primary cilia, osteoblast differentiation and mineralization by inhibiting primary cilia/Gli2 signaling pathway, additionally, Icariin(ICA) treatment could rescue the impairment of osteoblast differentiation caused by high glucose medium in vitro . ICA activated primary cilia/Gli2/osteocalcin signaling pathway of osteoblasts by protecting primary cilia from glucotoxicity imposed by diabetes, intact primary cilia could be as anchoring sites, in which Gli2 was processed and modified, and matured Gli2 entered the nucleus to initiate downstream osteocalcin gene transcription. Additionally, ICA inhibited ROS production of mitochondria, thus balanced mitochondrial energy metabolism and oxidative phosphorylation. All results suggest that ICA can protect the primary cilia and mitochondria of osteoblast by reducing intracellular ROS, thereby recover primary cilia/Gli2 signaling pathway to facilitate osteoblast differentiation and mineralization, suggesting that ICA has potential as a novel type of drug treating bone loss induced by diabetes.

Arbuscular mycorrhizal (AM) fungi can enhance the uptake of soil nutrients and water by citrus, promoting its growth. However, the specific mechanisms underlying the action of AM fungi in promoting the growth of citrus were not fully elucidated. This study aimed to explore the role of AM fungi Funneliformis mosseae in the regulatory mechanisms of P. trifoliata growth. Pot experiments combined with non-targeted metabolomics methods were used to observe the growth process and changes in metabolic products of P. trifoliata under the conditions of F. mosseae inoculation. The results showed that F. mosseae could form an excellent symbiotic relationship with P. trifoliata, thereby enhancing the utilization of soil nutrients and significantly promoting its growth. Compared with the control, the plant height, stem diameter, number of leaves, and aboveground and underground dry weight in the F. mosseae inoculation significantly increased by 2.57, 1.29, 1.57, 4.25, and 2.78 times, respectively. Moreover, the root system results confirmed that F. mosseae could substantially promote the growth of P. trifoliata. Meanwhile, the metabolomics data indicated that 361 differential metabolites and 56 metabolic pathways were identified in the roots of P. trifoliata and were inoculated with F. mosseae. This study revealed that the inoculated F. mosseae could participate in ABC transporters by upregulating their participation, glycerophospholipid metabolism, aminoacyl tRNA biosynthesis, tryptophan metabolism and metabolites from five metabolic pathways of benzoxazinoid biosynthesis [mainly enriched in lipid (39.50%) and amino acid-related metabolic pathways] to promote the growth of P. trifoliata.

Abstract Previous studies have found that Bifidobacterium infantis -mediated herpes simplex virus-TK/ganciclovir (BF-TK/GCV) reduces the expression of VEGF and CD146 which implies tumor metastasis inhibition. However, the mechanism of BF-TK/GCV inhibits tumor metastasis is still not fully studied. Here, we comprehensively identified and quantified protein expression profiling for the first time in gastric cancer (GC) cells MKN-45 upon BF-TK/GCV treatment using quantitative proteomics. A total of 159 and 72 differential expression proteins (DEPs) were significantly changed in BF-TK/GCV / BF-TK and BF-TK/GCV / BF/GCV groups. Kyoto encyclopedia of genes and genomes (KEGG) pathway analysis showed some enriched metastasis-related pathways such as gap junction and cell adhesion molecules pathways. Moreover, transwell assay proved that BF-TK/GCV inhibited the invasion and migration of tumor cells. Furthermore, immunohistochemistry (IHC) demonstrated that BF-TK/GCV reduced the expression of HIF-1A, MTOR, NF-κB1-p105, VCAM1, CEBPB and CXCL12, which were associated with tumor metastasis. In summary, besides apoptosis, BF-TK/GCV also inhibited tumor metastasis, which deepened and expanded the understanding of BF-TK/GCV anti-tumor mechanisms.

Abstract Inflammation and immunosuppression are important features of tumours, including oral squamous cellular carcinoma (OSCC). Interleukin 37 (IL37), a cytokine known for the ability to suppress inflammation and immunity, shows two seemingly contradictory functions in tumours. This study aims to investigate the mechanism that regulates IL37 and its role in OSCC progression. Herein, IL37, CD86 and CD206 in OSCC specimens were determined. Hypoxia, MCC950 and siRNA‐Gasdermin D (GSDMD) were utilised to investigate the mechanism of IL37 production and release. Animal experiments were established to examine the role of IL37 in OSCC growth in vivo. We found the levels of IL37 are elevated in OSCC tissues compared with normal oral mucosa. In cell experiments, hypoxia was proved to be a vital facilitator in IL37 expression and release. Mechanically, hypoxia promoted IL37 expression through the activation of NACHT–LRR–PYD‐containing protein 3 (NLRP3) inflammasome, and promoted IL37 release via GSDMD. Furthermore, IL37 levels in OSCC specimens are positively correlated with the number of M2 macrophages, but negatively with M1. Further studies revealed IL37 facilitated OSCC progression via promoting macrophage polarization from M1 to M2 and enhancing tumour cell proliferation. Thus, IL37 could be a promising target for OSCC treatment in the future.

The pathogenesis of premature ovarian insufficiency (POI) not only affects the ovarian structure and function but also gives rise to complications such as osteoporosis and dyslipidemia. Although low-intensity pulsed ultrasound (LIPUS) has been proven effective in treating POI, its impact on the associated complications remains unexplored. Therefore, this study aims to investigate the effects of LIPUS irradiation on osteoporosis and dyslipidemia in a mouse model of POI.