The eukaryotic biological clock involves a negative transcription-translation feedback loop in which clock genes regulate their own transcription and that of output genes of metabolic significance. While around 10% of the liver transcriptome is rhythmic, only about a fifth is driven by de novo transcription, indicating mRNA processing is a major circadian component. Here, we report that inhibition of transmethylation reactions elongates the circadian period. RNA sequencing then reveals methylation inhibition causes widespread changes in the transcription of the RNA processing machinery, associated with m6A-RNA methylation. We identify m6A sites on many clock gene transcripts and show that specific inhibition of m6A methylation by silencing of the m6A methylase Mettl3 is sufficient to elicit circadian period elongation and RNA processing delay. Analysis of the circadian nucleocytoplasmic distribution of clock genes Per2 and Arntl then revealed an uncoupling between steady-state pre-mRNA and cytoplasmic mRNA rhythms when m6A methylation is inhibited.

Abstract In severely hypoxic condition, HIF-1α-mediated induction of Pdk1 was found to regulate glucose oxidation by preventing the entry of pyruvate into the tricarboxylic cycle. Monocyte-derived macrophages, however, encounter a gradual decrease in oxygen availability during its migration process in inflammatory areas. Here we show that HIF-1α-PDK1-mediated metabolic changes occur in mild hypoxia, where mitochondrial cytochrome c oxidase activity is unimpaired, suggesting a mode of glycolytic reprogramming. In primary macrophages, PKM2, a glycolytic enzyme responsible for glycolytic ATP synthesis localizes in filopodia and lammelipodia, where ATP is rapidly consumed during actin remodelling processes. Remarkably, inhibition of glycolytic reprogramming with dichloroacetate significantly impairs macrophage migration in vitro and in vivo . Furthermore, inhibition of the macrophage HIF-1α-PDK1 axis suppresses systemic inflammation, suggesting a potential therapeutic approach for regulating inflammatory processes. Our findings thus demonstrate that adaptive responses in glucose metabolism contribute to macrophage migratory activity.

Abstract Oxygen is critical for all metazoan organisms on the earth and impacts various biological processes in physiological and pathological conditions. While oxygen sensing systems inducing acute hypoxic response, including HIF pathway, have been identified, those operating in prolonged hypoxia remain to be elucidated. Here, we show that pyridoxine 5’-phosphate oxidase (PNPO) that catalyzes bioactivation of vitamin B6 serves as an oxygen sensor and regulates lysosomal activity in macrophages. Decline of PNPO activity under prolonged hypoxia reduced an active form of vitamin B6, pyridoxal 5’-phosphate (PLP), and inhibited lysosomal activity, leading to the augmentation of inflammatory response of macrophages. The PNPO-PLP axis creates a distinct layer of oxygen sensing, which gradually turns down and up the PLP-dependent metabolism according to prolonged changes in oxygen availability.

Abstract Mesothelial and epicardial cells give rise to various types of mesenchymal cells via epithelial (mesothelial)‐to‐mesenchymal transition during development. However, the genes controlling the differentiation and diversification of mesothelial/epicardial cells remain unclear. Here, we examined Wnt2b expression in the embryonic mesothelium and epicardium and performed lineage tracing of Wnt2b ‐expressing cells by using novel Wnt2b‐2A‐CreERT2 knock‐in and LacZ‐reporter mice. Wnt2b was expressed in mesothelial cells covering visceral organs, but the expression was restricted in their subpopulations. Wnt2b ‐expressing cells labeled at embryonic day (E) 10.5 were distributed to the mesothelium and mesenchyme in the lungs, abdominal wall, stomach, and spleen in Wnt2b 2A‐CreERT2/+ ; R26R LacZ/+ mice at E13.0. Wnt2b was initially expressed in the proepicardial organ (PEO) at E9.5 and then in the epicardium after E10.0. Wnt2b ‐expressing PEO cells labeled at E9.5 differentiated into a small fraction of cardiac fibroblasts and preferentially localized at the left side of the postnatal heart. LacZ + epicardium‐derived cells labeled at E10.5 differentiated into a small fraction of fibroblasts and smooth muscle cells in the postnatal heart. Taken together, our results reveal novel subpopulations of PEO and mesothelial/epicardial cells that are distinguishable by Wnt2b expression and elucidate the unique contribution of Wnt2b ‐expressing PEO and epicardial cells to the postnatal heart.