Achievement of immunocompetent and therapeutic T lymphopoiesis from pluripotent stem cells is a central aim in T cell regenerative medicine. To date, preferentially regenerating T lymphopoiesis in vivo from pluripotent stem cells (PSC) remains a practical challenge. Here we documented that synergistic and transient expression of Runx1 and Hoxa9 restricted in the time window of endothelial to hematopoietic transition and hematopoietic maturation stages induced in vitro from PSC (iR9-PSC) preferentially generated engraftable hematopoietic progenitors capable of homing to thymus and developing into mature T (iT) cells in primary and secondary immunodeficient recipients. Single-cell transcriptome and functional analyses illustrated the cellular trajectory of T lineage induction from PSC, unveiling the T-lineage specification determined at as early as hemogenic endothelial cell stage and identifying the bona fide pre-thymic progenitors. The iT cells distributed normally in central and peripheral lymphoid organs and exhibited abundant TCRαβ repertoire. The regenerative T lymphopoiesis rescued the immune-surveillance ability in immunodeficient mice. Furthermore, gene-edited iR9-PSC produced tumor-specific-T cells in vivo that effectively eradicated tumor cells. This study provides insight into universal generation of functional and therapeutic T lymphopoiesis from the unlimited and editable PSC source.

Bone marrow (BM) mesenchymal stem cells (MSCs) are critical components of the BM microenvironment and play an essential role in supporting hematopoiesis. Dysfunction of MSCs is associated with the impaired BM microenvironment that promotes leukemia development. However, whether and how restoration of the impaired BM microenvironment can inhibit leukemia development remain unknown. Using an established leukemia model and the RNA-seq analysis, we discovered functional degeneration of MSCs during leukemia progression. Importantly, intra-BM instead of systemic transfusion of donor healthy MSCs restored the BM microenvironment, thus systemically altering cytokine expression patterns, improving normal hematopoiesis, reducing tumor burden, and ultimately prolonging survival of the leukemia-bearing mice. Donor MSC treatment restored the function of host MSCs and reprogrammed host macrophages to fulfill tissue-repair function. Transfusion of MSC-reprogrammed macrophages largely recapitulated the therapeutic effects of MSCs. Further, we found that donor MSCs reprogrammed macrophages to reduce leukemia burden through autocrine of IL-6. Taken together, our study reveals that donor MSCs reprogram host macrophages to restore the BM microenvironment and inhibit leukemia development, thus offering rationales for local MSC administration as a potentially effective therapy for leukemia.Key Points Key Point 1 : Intra-BM transfusion of MSCs restores the BM microenvironment, improves thrombopoiesis, and suppresses MDS/MPN initiated by Nras mutation.Key Point 2 : Donor MSCs reprogram macrophages to restore the BM microenvironment, improve thrombopoiesis, and suppress leukemia.

Abstract Hematopoietic stem cells (HSCs) are dominantly quiescent under homeostasis, which is a key mechanism of maintaining the HSC pool for life-long hematopoiesis. Dormant HSCs poise to be immediately activated on urgent conditions and can return to quiescence after regaining homeostasis. To date, the molecular networks of regulating the threshold of HSC dormancy, if exist, remain largely unknown. Here, we unveiled that deletion of Nupr1 , a gene preferentially expressed in HSCs, activated the quiescence HSCs under homeostatic status, which conferred engraftment competitive advantage on HSCs without compromising their stemness and multi-lineage differentiation abilities in serial transplantation settings. Following an expansion protocol, the Nupr1 -/- HSCs proliferate more robustly than their wild type counterparts in vitro. Nupr1 inhibits the expression of p53 and the rescue of which offsets the engraftment advantage. Our data unveil the de novo role of Nupr1 as an HSC quiescence-regulator, which provides insights into accelerating the engraftment efficacy of HSC transplantation by targeting the HSC quiescence-controlling network.

Background and Purpose Skin flaps are among the most important means of wound repair in clinical settings. However, partial or even total distal necrosis may occur after a flap operation, with severe consequences for both patients and doctors. This study investigated whether tert ‐butylhydroquinone (TBHQ), a known agonist of the transcription factor nuclear factor erythroid 2‐related factor 2 (Nrf2), and an antioxidant, could promote skin flap survival. Experimental Approach McFarlane skin flap models were established in male Sprague–Dawley rats and then randomly divided into control, low‐dose TBHQ, and high‐dose TBHQ treatment groups. On postoperative day 7, the survival and blood flow of the skin flaps were assessed. Using flap tissue samples, angiogenesis, inflammation, apoptosis, autophagy, and Nrf2/haem oxygenase 1 (HO‐1) signalling pathway activity were measured with immunohistochemical techniques and western blotting. Key Results TBHQ dose‐dependently stimulated the Nrf2/HO‐1 signalling pathway, inducing autophagy through the up‐regulation of LC3B and beclin 1 and concurrently suppressing p62 expression. Additionally, TBHQ hindered apoptosis by enhancing Bcl‐2 expression while inhibiting the expression of Bax. It suppressed inflammation by inhibiting the expression of interleukin 1β, interleukin 6, and tumour necrosis factor‐α and enhanced angiogenesis by promoting the expression of vascular endothelial growth factor. Conclusion and Implications In summary, TBHQ promoted flap survival in rats by up‐regulating the Nrf2/HO‐1 signalling pathway. As TBHQ is already widely used as a food additive, it could offer an acceptable means of improving clinical outcomes following skin flap surgery in patients.

Certain viral infections have been linked to the development of neurodegenerative diseases. This study aimed to investigate the association between cytomegalovirus (CMV) infection and five neurodegenerative diseases, spinal muscular atrophy (SMA) and related syndromes, Parkinson's disease (PD), Alzheimer's disease (AD), multiple sclerosis (MS), and disorders of the autonomic nervous system (DANS).

Venetoclax (Vene), a BCL-2 inhibitor, is widely used as a chemotherapeutic drug in acute myeloid leukemia (AML). However, its treatment specificity for leukemia cells is limited, often leading to side effects and treatment resistance. In this study, we utilized L-phenylalanine as an efficient nanocarrier to enhance the delivery of Vene, forming the complex Vene@8P6. This complex was then applied to AML mouse models and human AML cell lines. The in vitro analysis showed that THP-1 and HL60 cells rapidly absorbed the Vene@8P6 nanoparticles. This absorption resulted in severe DNA damage, increased reactive oxygen species (ROS) production, elevated apoptosis rates, and decreased cell proliferation compared to the administration of Vene alone. In vivo studies demonstrated that Vene@8P6 more efficiently targeted leukemia cells than normal hematopoietic cells within the bone marrow and other major organs in AML mice, as evidenced by bioluminescence imaging and flow cytometry analysis. Furthermore, Vene@8P6 treatment resulted in reduced drug side effects and improved therapeutic efficacy in AML mice. Overall, Vene@8P6 represents a novel and efficient therapeutic agent for AML, offering enhanced leukemia target specificity, reduced side effects, and improved treatment outcomes.

Abstract The expression of transcription factor Hoxb5 specifically marks the functional hematopoietic stem cells (HSC) in mice. However, our recent work demonstrated that ectopic expression of Hoxb5 exerted little effect on HSC but could convert B cell progenitors into functional T cells in vivo. Thus, cell type- and development stage-specific roles of Hoxb5 in hematopoietic hierarchy await more extensive exploration. Here, with a mouse strain engineered with conditional expression of Hoxb5, we unveiled that induced expression of Hoxb5 in mouse multipotent progenitor cells (MPP) led to the generation of a de novo Sca1 + cKit + Mac1 + CD48 + (Mac1 + CD48 + SK) cell type, which has the ability to repopulate long-term multi-lineage hematopoiesis in serial transplant recipients. RNA-seq analyses showed that Mac1 + CD48 + SK cells exhibited an acquired machinery of DNA replication and cell division, which resembled nature fetal liver HSC cells (FL HSC). In short, our current study uncovers that Hoxb5 is able to empower MPP with self-renewal potential, thereby providing new strategies to reprogram blood progenitor cells into HSC-like cells.