Epidemiological studies reveal that marijuana increases the risk of cardiovascular disease (CVD); however, little is known about the mechanism. Δ9-tetrahydrocannabinol (Δ9-THC), the psychoactive component of marijuana, binds to cannabinoid receptor 1 (CB1/CNR1) in the vasculature and is implicated in CVD. A UK Biobank analysis found that cannabis was an risk factor for CVD. We found that marijuana smoking activated inflammatory cytokines implicated in CVD. In silico virtual screening identified genistein, a soybean isoflavone, as a putative CB1 antagonist. Human-induced pluripotent stem cell-derived endothelial cells were used to model Δ9-THC-induced inflammation and oxidative stress via NF-κB signaling. Knockdown of the CB1 receptor with siRNA, CRISPR interference, and genistein attenuated the effects of Δ9-THC. In mice, genistein blocked Δ9-THC-induced endothelial dysfunction in wire myograph, reduced atherosclerotic plaque, and had minimal penetration of the central nervous system. Genistein is a CB1 antagonist that attenuates Δ9-THC-induced atherosclerosis.

(Cell 185, 1676–1693.e1–e23; May 12, 2022) In Figure S5G of the originally published version of this article, the authors mistakenly included H&E sections from the pancreas rather than liver. Additionally, “NuPAGE” was incorrectly written as “Nu-AGE” in the key resources table under the subheading “Chemicals, peptides, and recombinant proteins.” The authors also mistakenly wrote “amantadine” instead of “anandamide” in the sentence that now reads “The endocannabinoid anandamide is made on-demand, unlike classical neurotransmitters (Di Marzo et al., 1994), and causes vasodilation, bradycardia, and hypotension (Movahed et al., 2005).” Figure S5G has now been replaced with the correct image, and all other errors have been corrected online. The authors apologize for any confusion that they may have caused.Figure S5Assessment of the effects of genistein on D9 -THC-induced effects in C57BL/6J mouse model, related to Figure 6 (original)View Large Image Figure ViewerDownload Hi-res image Download (PPT) Cannabinoid receptor 1 antagonist genistein attenuates marijuana-induced vascular inflammationWei et al.CellApril 29, 2022In BriefMarijuana use is on the rise and is associated with cardiovascular disease. Δ9-tetrahydrocannabinol (Δ9-THC), the psychedelic component of marijuana, causes vascular inflammation, oxidative stress, and atherosclerosis via cannabinoid receptor 1. Genistein, a soybean isoflavone, blocks harmful cardiovascular effects of Δ9-THC while preserving clinically useful effects such as sedation and analgesia. Full-Text PDF Open Archive

Stem cell therapy holds high promises in regenerative medicine. The major challenge of clinical translation is to precisely and quantitatively evaluate the in vivo cell distribution, migration, and engraftment, which cannot be easily achieved by current techniques. To address this issue, for the first time, we have developed a single molecular cell tracker with a strong fluorescence signal in the second near-infrared (NIR-II) window (1000-1700 nm) for real-time monitoring of in vivo cell behaviors in both healthy and diseased animal models. The NIR-II tracker (CelTrac1000) has shown complete cell labeling with low cytotoxicity and profound long-term tracking ability for 30 days in high temporospatial resolution for semi-quantification of the biodistribution of primary mesenchymal stem cell and induced pluripotent stem cell-derived endothelial cells. Taking advantage of the unique merits of CelTrac1000, the responses of transplanted stem cells to different diseased environments have been discriminated and unveiled. Furthermore, we also demonstrate CelTrac1000 as a universal and effective technique for ultrafast real-time tracking of the cellular migration and distribution in a single cell cluster resolution, along with the lung contraction and heart beating. As such, this single molecular NIR-II tracker will shift the optical cell tracking into a single cell cluster and millisecond temporospatial resolution for better evaluating and understanding stem cell therapy, affording optimal doses and efficacy.

The electrophysiological mechanisms underlying melatonin’s actions and the electrophysiological consequences of superimposed therapeutic hypothermia (TH) in preventing cardiac ischemia-reperfusion (IR) injury-induced arrhythmias remain largely unknown. This study aimed to unveil these issues using acute IR-injured hearts. Rabbits were divided into heart failure (HF), HF+melatonin, control, and control+melatonin groups. HF was induced by rapid right ventricular pacing. Melatonin was administered orally (10 mg/kg/day) for four weeks, and IR was created by 60-min coronary artery ligation and 30-min reperfusion. The hearts were then excised and Langendorff-perfused for optical mapping studies at normothermia, followed by TH. Melatonin significantly reduced ventricular fibrillation (VF) maintenance. In failing hearts, melatonin reduced the spatially discordant alternans (SDA) inducibility mainly by modulating intracellular Ca2+ dynamics via upregulation of sarcoplasmic reticulum Ca2+-ATPase (SERCA2a) and calsequestrin 2 and attenuating the downregulation of phosphorylated phospholamban protein expression. In control hearts, melatonin improved conduction slowing and reduced dispersion of action potential duration (APDdispersion) by upregulating phosphorylated connexin 43, attenuating the downregulation of SERCA2a and phosphorylated phospholamban and attenuating the upregulation of phosphorylated Ca2+/calmodulin-dependent protein kinase II. TH significantly retarded intracellular Ca2+ decay slowed conduction, and increased APDdispersion, thereby facilitating SDA induction, which counteracted the beneficial effects of melatonin in reducing VF maintenance.