Silk-Based Hydrogels In article number 2312261, Su Ryon Shin and co-workers present that the local delivery of oxygen and a chemoattractant of stem cells via injectable, mechanically robust, and tissue-adhesive silk-based hybrid hydrogels alleviated ischemia and induced host stem cell homing at the myocardial infarction area, leading to decreased fibrotic scar formation and improved cardiac functional recovery.

Introduction: Visceral white adipose tissue (vWAT), previously seen as passive and uniform, plays a dynamic role in metabolism and immune response. Dietary shifts affect its structure and function, impacting conditions like insulin resistance, dyslipidemia, and diabetes. vWAT is also linked to vascular diseases, but its role in atherosclerosis in mouse models is not fully understood. Methods: vWAT from male Ldlr -/- mice fed either a chow diet or high fat, high sucrose containing (HFSC) diet for 24 weeks were harvested. scRNA-seq, histology, and immunofluorescence were used to analyze the cellular and transcriptomic profiles in Chow and HFSC groups. Results: Distinct subpopulations of endothelial cells (ECs), immune cells, and adipose stem and progenitor cells (ASPCs) were identified, highlighting differences between healthy and diseased states. Notably, HFSC-fed mice exhibited an increase in immune cell composition, coupled with a decrease in ECs and progenitor cells. Cell subtype distribution in macrophages shifted notably, with more Lipid-associated (LAM), but fewer Perivascular-like macrophages (PVM). Novel markers Lyz2 and Trem2, linked to atherosclerosis in Ldlr -/- mice, were identified specific to LAM. Pathway analysis showed Pdgfa, S100a8, and Mmp13 upregulation in LAM, crucial for atherosclerosis development. The probability model of cell-cell communication was established and characterized as 3 distinct cell patterns that enriched in pathways (Chemokine, Wnt & BMP signaling) implicated in atherosclerosis progression. Conclusion: scRNA-seq atlas reveals interactions among adipose cell types in lean and obese state. Inflammation triggers cellular distribution changes, with overlapping markers and pathways in vWAT and atherosclerosis emerging in disease progression. This dataset serves as a valuable resource for exploring genes and cell types involved in vWAT function in diabetes-associated atherosclerosis.

Abstract Coronary microvascular dysfunction is prevalent among diabetics and is correlated with cardiac mortality. Compromised endothelial-dependent dilation (EDD) is an early event in the progression of diabetes, but the mechanisms remain incompletely understood. Nitric oxide (NO) is the major endothelium-dependent vasodilatory metabolite in the healthy coronary circulation, but switches to hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) in coronary artery disease (CAD) patients. Because diabetes is a major risk factor for CAD we hypothesized that a similar switch from NO-to-H 2 O 2 occurs in diabetes. Methods: Vasodilation was measured ex vivo in isolated coronary arteries from wild type (WT) and microRNA-21 (miR-21) null mice fed chow or high fat and sugar diet, and LepR null (db/db) mice using myography. Myocardial blood flow (MBF), blood pressure, and heart rate were measured in vivo using contrast echocardiography and a solid-state pressure sensor catheter. RNA from coronary arteries, endothelial cells and hearts were analyzed via qPCR for gene expression and protein expression was assessed via Western-Blot analyses. Superoxide was detected via electron paramagnetic resonance (EPR). Results: 1) Ex vivo coronary EDD and in vivo MBF was impaired in diabetes. 2) L-NAME (NO-synthase inhibitor) inhibited ex vivo coronary EDD and in vivo MBF in WT, while PEG-catalase (H 2 O 2 scavenger) inhibited diabetic EDD ex vivo and MBF in vivo. 5) miR-21 deficiency blocked the NO-to-H 2 O 2 switch and prevented diabetic vasodilation impairments. 6) Diabetic mice displayed increased serum NO and H 2 O 2 , upregulated mRNA expression of Sod1, Sod2, iNos, and Cav-1, and downregulated Pgc-1α. Deficiency of miR-21 reversed these changes. 7) miR-21 deficiency increased PGC1α, PPARα and eNOS protein and reduced detection of endothelial superoxide. Conclusions: Diabetics exhibit an NO-to-H 2 O 2 switch in the mediator of EDD coronary dilation, which contributed to microvascular dysfunction and is mediated by miR-21. This study represents the first mouse model recapitulating the NO-to-H 2 O 2 switch seen in CAD patients.