In lactating mothers, the high calcium (Ca

Fusarium graminearum, the primary pathogen responsible for wheat Fusarium head blight, can induce pulmonary damage through its spores. However, the detailed mechanism by which these spores cause intestinal injury is not yet fully understood. This study aimed to investigate the impact of exposure to fungal spores on the intestinal microbiota using a mice model that mimics the effects of fusarium graminearum spores on the gut microbiota and its metabolic profile. The study utilized 16S rRNA sequencing and metabolomics methodologies to analyze the contents of the cecum and feces in mice. The results showed that exposure to fungal spores led to significant changes in the composition of the intestinal microbiota in mice, characterized by an increase in Akkermansia and Staphylococcus populations. A non-targeted metabolomics analysis identified 316 metabolites associated with various metabolic pathways, particularly galactose metabolism. Pre-exposure to antibiotics before fungal spore exposure resulted in a decrease in the metabolic capacity of the intestinal microbiota in mice. This research demonstrates that fusarium graminearum spores can disrupt the intestinal microbiota and metabolome via the lung-gut axis. These findings provide valuable insights into the intestinal damage caused by fungal spores and offer important support for the development of therapeutic strategies for intestinal diseases.

Abstract Accelerated evolution is often driven by the interaction between environmental factors and genes. However, it remains unclear whether accelerated evolution can be ignited. Here, we focused on adaptive events during the emergence of chorioallantoic placenta. We scanned the chromosome X and identified eight accelerated regions in the ancestral lineage of eutherian mammals. Five of these regions ( P = 5.61 × 10 −11 ~ 9.03 × 10 −8 ) are located in the five exons of Nik-related kinase ( Nrk ), which is essential in placenta development and fetoplacental induction of labor. Moreover, a eutherian-specific exogenous exon lack of splice variant was found to be conserved. Structure modelling of NRK suggests that the accelerated exons and the eutherian-specific exon could change the enzymatic activity of eutherian NRK. Since the eutherian-specific exon was surrounded by accelerated exons, it indicates that the accelerated evolution of Nrk may be ignited by the emergence of the new exon in the ancestral lineage of eutherian mammals. The new exon might shift the function of Nrk and provide a new fitness landscape for eutherian species to explore. Although multiple exons were accelerated in both of the Nrk catalytic and regulatory domains, positive selection can only be revealed on the regulatory domain if the branch specific nonsynonymous and synonymous rate test was performed by PAML. Thus, it may be important to detect accelerated evolution when studying positive selection on coding regions. Overall, this work suggests that the fundamental process of placental development and fetoplacental induction of labor has been targeted by positive Darwinian selection. Identifying positively selected placental genes provides insights into how eutherian mammals gain benefits from the invasive chorioallantoic placenta to form one of the most successful groups among terrestrial vertebrates.

Background Heart failure with preserved ejection fraction (HFpEF) has grown to become the dominant form of heart failure worldwide. However, no unequivocally effective treatment for HFpEF has been identified in clinical trials. In this study, we report that Astragaloside IV (AS-IV) can be used to treat HFpEF. Methods Mice were fed on a high-fat diet and given 0.5 g/L L-NAME (in drinking water) for 10 weeks to establish the HFpEF model. After 10th weeks, the HFpEF mice were given 10 mg/kg empagliflozin, 10 mg/kg AS-IV, or 20 mg/kg AS-IV for 4 weeks. The echocardiography, blood pressure, hemodynamics, heart failure biomarkers, collagen deposition and fibrosis, histopathology, and inflammation in HFpEF mice were evaluated. Metabolic profiling based on NMR measurements was also performed. Myocardial glucose and fatty acid metabolism were evaluated. Results AS-IV improves cardiac function and myocardial remodeling in HFpEF mice. AS-IV attenuates systemic inflammatory infiltration and myocardial inflammation levels in HFpEF mice by decreasing the expression of plasma inflammatory markers GDF15, CRP, IL1RL1, and MCP-1, NLRP3, IL-1β, Caspase-1, and IL-6 in the myocardium of HFpEF mice. Metabolomic analysis suggested that AS-IV improved cardiac glucose and fatty acid metabolism in HFpEF mice. Further studies showed that AS-IV significantly improved Complex I activity, increased ATP production, and elevated plasma NAD + levels; AS-IV also significantly improved pyruvate dehydrogenase activity and decreased pyruvate and lactate accumulation, thereby improving glucose metabolism in the hearts of HFpEF mice. Conclusion These results provide novel evidence that Astragaloside IV alleviates inflammation and improves myocardial metabolism in HFpEF mice.

ABSTRACT In lactating mothers, the high calcium (Ca 2+ ) demand for milk production triggers significant bone resorption. While estrogen would normally counteract excessive bone loss and maintain sufficient bone formation during this postpartum period, this sex steroid drops precipitously after giving birth. Here, we report that brain-derived CCN3 (Cellular Communication Network factor 3) secreted from KISS1 neurons of the arcuate nucleus (ARC KISS1 ) fills this void and functions as a potent osteoanabolic factor to promote bone mass in lactating females. Using parabiosis and bone transplant methods, we first established that a humoral factor accounts for the female-specific, high bone mass previously observed by our group after deleting estrogen receptor alpha (ER α ) from ARC KISS1 neurons 1 . This exceptional bone phenotype in mutant females can be traced back to skeletal stem cells (SSCs), as reflected by their increased frequency and osteochondrogenic potential. Based on multiple assays, CCN3 emerged as the most promising secreted pro-osteogenic factor from ARC KISS1 neurons, acting on mouse and human SSCs at low subnanomolar concentrations independent of age or sex. That brain-derived CCN3 promotes bone formation was further confirmed by in vivo gain- and loss-of-function studies. Notably, a transient rise in CCN3 appears in ARC KISS1 neurons in estrogen-depleted lactating females coincident with increased bone remodeling and high calcium demand. Our findings establish CCN3 as a potentially new therapeutic osteoanabolic hormone that defines a novel female-specific brain-bone axis for ensuring mammalian species survival.