Depression is an inflammatory disorder. Pro-inflammatory cytokine interleukin-1 beta (IL-1β) may play a pivotal role in the central nervous system (CNS) inflammation of depression. Here, we investigated IL-1β alteration in serum, cerebrospinal fluid (CSF) and prefrontal cortex (PFC) of chronic unpredictable mild stress (CUMS)-exposed rats, a well-documented model of depression, and further explored the molecular mechanism by which CUMS procedure induced IL-1β-related CNS inflammation. We showed that 12-week CUMS procedure remarkably increased PFC IL-1β mRNA and protein levels in depressive-like behavior of rats, without significant alteration of serum and CSF IL-1β levels. We found that CUMS procedure significantly caused PFC nuclear factor kappa B (NF-κB) inflammatory pathway activation in rats. The intriguing finding in this study was the induced activation of nucleotide binding and oligomerization domain-like receptor family pyrin domain-containing 3 (NLRP3) inflammasome with the increased IL-1β maturation in PFC of CUMS rats, suggesting a new grade of regulatory mechanism for IL-1β-related CNS inflammation. Moreover, microglial activation and astrocytic function impairment were observed in PFC of CUMS rats. The increased co-location of NLRP3 and ionized calcium binding adaptor molecule 1 (Iba1) protein expression supported that microglia in glial cells was the primary contributor for CUMS-induced PFC NLRP3 inflammasome activation in rats. These alterations in CUMS rats were restored by chronic treatment of the antidepressant fluoxetine, indicating that fluoxetine-mediated rat PFC IL-1β reduction involves both transcriptional and post-transcriptional regulatory mechanisms. These findings provide in vivo evidence that microglial NLRP3 inflammasome activation is a mediator of IL-1β-related CNS inflammation during chronic stress, and suggest a new therapeutic target for the prevention and treatment of depression.

Hyperuricemia, hyperlipidemia and inflammation are associated with diabetic nephropathy. The NLRP3 inflammasome-mediated inflammation is recently recognized in the development of kidney injury. Urate and lipid are considered as danger signals in the NLRP3 inflammasome activation. Although dietary flavonoid quercetin and allopurinol alleviate hyperuricemia, dyslipidmia and inflammation, their nephroprotective effects are currently unknown. In this study, we used streptozotocin (STZ)-induced diabetic nephropathy model with hyperuricemia and dyslipidemia in rats, and found over-expression of renal inflammasome components NLRP3, apoptosis-associated speck-like protein and Caspase-1, resulting in elevation of IL-1β and IL-18, with subsequently deteriorated renal injury. These findings demonstrated the possible association between renal NLRP3 inflammasome activation and lipid accumulation to superimpose causes of nephrotoxicity in STZ-treated rats. The treatment of quercetin and allopurinol regulated renal urate transport-related proteins to reduce hyperuricemia, and lipid metabolism-related genes to alleviate kidney lipid accumulation in STZ-treated rats. Furthermore, quercetin and allopurinol were found to suppress renal NLRP3 inflammasome activation, at least partly, via their anti-hyperuricemic and anti-dyslipidemic effects, resulting in the amelioration of STZ-induced the superimposed nephrotoxicity in rats. These results may provide a basis for the prevention of diabetes-associated nephrotoxicity with urate-lowering agents such as quercetin and allopurinol.

Western-style diets arouse neuroinflammation and impair emotional and cognitive behavior in humans and animals. Our previous study showed that a high-fructose diet caused the hippocampal neuroinflammatory response and neuronal loss in animals, but the underlying mechanisms remained elusive. Here, alterations in the gut microbiota and intestinal epithelial barrier were investigated as the causes of hippocampal neuroinflammation induced by high-fructose diet.A high-fructose diet caused the hippocampal neuroinflammatory response, reactive gliosis, and neuronal loss in C57BL/6N mice. Depletion of the gut microbiota using broad-spectrum antibiotics suppressed the hippocampal neuroinflammatory response in fructose-fed mice, but these animals still exhibited neuronal loss. Gut microbiota compositional alteration, short-chain fatty acids (SCFAs) reduction, intestinal epithelial barrier impairment, NOD-like receptor family pyrin domain-containing 6 (NLRP6) inflammasome dysfunction, high levels of serum endotoxin, and FITC-dextran were observed in fructose-fed mice. Of note, SCFAs, as well as pioglitazone (a selective peroxisome proliferator-activated receptor gamma (PPAR-γ) agonist), shaped the gut microbiota and ameliorated intestinal epithelial barrier impairment and NLRP6 inflammasome dysfunction in fructose-fed mice. Moreover, SCFAs-mediated NLRP6 inflammasome activation was inhibited by histamine (a bacterial metabolite) in ex vivo colonic explants and suppressed in murine CT26 colon carcinoma cells transfected with NLRP6 siRNA. However, pioglitazone and GW9662 (a PPAR-γ antagonist) exerted no impact on SCFAs-mediated NLRP6 inflammasome activation in ex vivo colonic explants, suggesting that SCFAs may stimulate NLRP6 inflammasome independently of PPAR-γ activation. SCFAs and pioglitazone prevented fructose-induced hippocampal neuroinflammatory response and neuronal loss in mice. Additionally, SCFAs activated colonic NLRP6 inflammasome and increased DCX+ newborn neurons in the hippocampal DG of control mice.Our findings reveal that gut dysbiosis is a critical factor for a high-fructose diet-induced hippocampal neuroinflammation in C57BL/6N mice possibly mediated by impairing intestinal epithelial barrier. Mechanistically, the defective colonic NLRP6 inflammasome is responsible for intestinal epithelial barrier impairment. SCFAs can stimulate NLRP6 inflammasome and ameliorate the impairment of intestinal epithelial barrier, resulting in the protection against a high-fructose diet-induced hippocampal neuroinflammation and neuronal loss. This study addresses a gap in the understanding of neuronal injury associated with Western-style diets. A new intervention strategy for reducing the risk of neurodegenerative diseases through SCFAs supplementation or dietary fiber consumption is emphasized.

Increased fructose consumption predisposes the liver to nonalcoholic fatty liver disease (NAFLD), but the mechanisms are elusive. Thioredoxin-interacting protein (TXNIP) links oxidative stress to NOD-like receptor family, pyrin domain containing 3 (NLRP3) inflammasome activation and this signaling axis may be involved in fructose-induced NAFLD. Here, we explore the role of reactive oxygen species (ROS)-induced TXNIP overexpression in fructose-mediated hepatic NLRP3 inflammasome activation, inflammation, and lipid accumulation.Rats were fed a 10% fructose diet for 8 weeks and treated with allopurinol and quercetin during the last 4 weeks. Five millimolars of fructose-exposed hepatocytes (primary rat hepatocytes, rat hepatic parenchymal cells [RHPCs], HLO2, HepG2) were co-incubated with antioxidants or caspase-1 inhibitor or subjected to TXNIP or NLRP3 siRNA interference. Fructose induced NLRP3 inflammasome activation and pro-inflammatory cytokine secretion, janus-activated kinase 2/signal transducers and activators of transcription 3-mediated inflammatory signaling, and expression alteration of lipid metabolism-related genes in cultured hepatocytes and rat livers. NLRP3 silencing and caspase-1 suppression blocked these effects in primary rat hepatocytes and RHPCs, confirming that inflammasome activation alters hepatocyte lipid metabolism. Hepatocellular ROS and TXNIP were increased in animal and cell models. TXNIP silencing blocked NLRP3 inflammasome activation, inflammation, and lipid metabolism perturbations but not ROS induction in fructose-exposed hepatocytes, whereas antioxidants addition abrogated TXNIP induction and diminished the detrimental effects in fructose-exposed hepatocytes and rat livers.This study provides a novel mechanism for fructose-induced NAFLD pathogenesis by which the ROS-TXNIP pathway mediates hepatocellular NLRP3 inflammasome activation, inflammation and lipid accumulation. Antioxidant-based interventions can inhibit the ROS-TXNIP pathway.

Oxidative stress is a critical factor in nonalcoholic fatty liver disease pathogenesis. MicroRNA-200a (miR-200a) is reported to target Kelch-like ECH-associated protein 1 (Keap1), which regulates nuclear factor erythroid 2-related factor 2 (Nrf2) anti-oxidant pathway. Polydatin (3,4′,5-trihydroxy-stilbene-3-β-D-glucoside), a polyphenol found in the rhizome of Polygonum cuspidatum, have anti-oxidative, anti-inflammatory and anti-hyperlipidemic effects. However, whether miR-200a controls Keap1/Nrf2 pathway in fructose-induced liver inflammation and lipid deposition and the blockade of polydatin are still not clear. Here, we detected miR-200a down-regulation, Keap1 up-regulation, Nrf2 antioxidant pathway inactivation, ROS-driven thioredoxin-interacting protein (TXNIP) over-expression, NOD-like receptor (NLR) family, pyrin domain containing 3 (NLRP3) inflammasome activation and dysregulation of peroxisome proliferator activated receptor-α (PPAR-α), carnitine palmitoyl transferase-1 (CPT-1), sterol regulatory element binging protein 1 (SREBP-1) and stearoyl-CoA desaturase-1 (SCD-1) in rat livers, BRL-3A and HepG2 cells under high fructose induction. Furthermore, the data from the treatment or transfection of miR-200a minic, Keap1 and TXNIP siRNA, Nrf2 activator and ROS inhibitor demonstrated that fructose-induced miR-200a low-expression increased Keap1 to block Nrf2 antioxidant pathway, and then enhanced ROS-driven TXNIP to activate NLRP3 inflammasome and disturb lipid metabolism-related proteins, causing inflammation and lipid deposition in BRL-3A cells. We also found that polydatin up-regulated miR-200a to inhibit Keap1 and activate Nrf2 antioxidant pathway, resulting in attenuation of these disturbances in these animal and cell models. These findings provide a novel pathological mechanism of fructose-induced redox status imbalance and suggest that the enhancement of miR-200a to control Keap1/Nrf2 pathway by polydatin is a therapeutic strategy for fructose-associated liver inflammation and lipid deposition.

Usage of immune checkpoint inhibitors (ICIs) has prolonged the overall survival (OS) of patients with extensive-stage small-cell lung cancer (ES-SCLC). In clinical trials, males accounted for a large proportion, leading to the uncertainty of its efficacy in female patients. We therefore conducted this study to explore the efficacy and safety of using ICIs in female patients with ES-SCLC.

To evaluate the safety and efficacy of cataract extraction combined with multifocal intraocular lens (IOL) optic implantation in Berger space in school-age children with cataracts.

Decoding the molecular mechanisms underlying human fetal (γ) globin gene silencing impacts therapeutic strategies for β-thalassemia and sickle cell disease. Here, we identified a nucleolar protein, fibrillarin (FBL), which mediates the methylation of glutamine104 in histone H2A and functions as a repressor of the γ-globin gene in cultured erythroid cells, including those from β-thalassemia patients. Conditional Fbl depletion in adult β-YAC transgenic mice or in βIVS-2-654-thalassemic mice reactivated the human γ-globin gene or murine embryonic globin expression, respectively, which corrects hematologic and pathologic defects in β-thalassemic mice. We showed that FBL plays a dual role in activating BCL11A expression and repressing γ-globin gene expression, which is dependent on its histone methyltransferase activity. Our study may provide an alternative strategy for therapeutic targeted treatment of β-hemoglobinopathies.

The NLRP3 inflammasome plays a critical role in various inflammatory conditions. However, despite extensive research in targeted drug development for NLRP3, including MCC950, clinical success remains elusive. Here, we discovered that the activated NLRP3 inflammasome complex (disc-NLRP3) and the activating mutation L351P exhibited resistance to MCC950. Through investigations using the small-molecule compound polydatin, HSP90α was found to stabilize both the resting (cage-NLRP3) and activated state (disc-NLRP3) of NLRP3 complexes, sustaining its activation. Our mechanistic studies revealed that polydatin specifically targets HSP90α, binding to it directly and subsequently interfering with the HSP90α-NLRP3 interaction. This disruption leads to the dissipation of cage-NLRP3, disc-NLRP3 complexes and NLRP3 L351P. Importantly, genetic and pharmacological inactivation of HSP90α effectively reduced NLRP3 inflammasome activation and alleviated cerulein-induced acute pancreatitis. These therapeutic effects highlight the clinical potential of HSP90α inhibition. Our findings demonstrate that HSP90α is crucial for the stability of both the resting and activated states of the NLRP3 inflammasome during its sustained activation, and targeting HSP90α represents a promising therapeutic strategy for diseases driven by the NLRP3 inflammasome.