Micro RNAs (miRNAs) have been shown to circulate in biological fluids and are enclosed in vesicles such as exosomes; they are present in urine and represent a noninvasive methodology to detect biomarkers for diagnostic testing. The low abundance of RNA in urine creates difficulties in its isolation, of which exosomal miRNA is a small fraction, making downstream RNA assays challenging. Here, we investigate methods to maximize exosomal isolation and RNA yield for next-generation deep sequencing. Upon characterizing exosomal proteins and total RNA content in urine, several commercially available kits were tested for their RNA extraction efficiency. We subsequently used the methods with the highest miRNA content to profile baseline miRNA expression using next-generation deep sequencing. Comparisons of miRNA profiles were also made with exosomes isolated by differential ultracentrifugation methodology and a commercially available column-based protocol. Overall, miRNAs were found to be significantly enriched and intact in urine-derived exosomes compared with cell-free urine. The presence of other noncoding RNAs such as small nuclear and small nucleolar RNA in the exosomes, in addition to coding sequences related to kidney and bladder conditions, was also detected. Our study extensively characterizes the RNA content of exosomes isolated from urine, providing the potential to identify miRNA biomarkers in human urine.

Limited infiltration and activity of natural killer (NK) and T cells within the tumor microenvironment (TME) correlate with poor immunotherapy responses. Here, we examined the role of the endonuclease Regnase-1 on NK cell anti-tumor activity. NK cell-specific deletion of Regnase-1 (Reg1

Background In the Kazakh community of Xinjiang, China, fermented camel milk has been traditionally used to manage diabetes. This study evaluates the effects of composite probiotics derived from fermented camel milk (CPCM) on metabolic disturbances in a rat model of Type 2 diabetes (T2DM). Methods T2DM was induced in Wistar rats using streptozotocin. Experimental groups included a diabetic control, Metformin, and low- and high-dose CPCM. Measurements over 6 weeks included body weight (BW), fasting blood glucose (FBG), oral glucose tolerance test (OGTT), glycated hemoglobin (HbA1c), C-peptide (CP), lipid profiles, inflammatory markers, fecal short-chain fatty acids (SCFAs), and tight junction protein expression in colonic tissues. Results High-dose CPCM significantly increased BW by 22.2% ( p < 0.05) and reduced FBG by 6.5 mmol/L ( p < 0.001). The OGTT AUC decreased by 40.1% ( p < 0.001), and HbA1c levels fell by 22.9% ( p < 0.01). CP levels rose by 21.8% ( p < 0.05). Lipid profiles improved: TC decreased by 40.0%, TG by 17.1%, and LDL-C by 30.4% (all p < 0.001). Fecal SCFAs, including acetate (75.4%, p < 0.001), methyl acetate (18.9%, p < 0.05), and butyrate (289.9%, p < 0.001), increased, with total SCFAs rising by 89.7% ( p < 0.001). Inflammatory markers IL-1β (12.7%, p < 0.01), TNF-α (16.7%, p < 0.05), and IL-6 (17.3%, p < 0.01) were significantly reduced. Tight junction protein expression (ZO-1, occludin, claudin-1) and mucin (MUC2) in colonic tissues increased ( p < 0.05). CPCM treatment also reduced serum total bile acids by 24.9%, while hepatic and fecal bile acids increased by 114.0% and 37.8% (all p < 0.001). CPCM lowered serum DAO, D-lactate, and LPS levels (all p < 0.001). mRNA levels of TGR5 and CYP7A1 in the liver, and TGR5 and FXR in the colon, were markedly elevated (all p < 0.001). Histological examinations revealed reduced pancreatic inflammation and hepatic steatosis, with restored colonic structure. Conclusion CPCM treatment significantly improved metabolic dysregulation in the T2DM rat model, reducing blood glucose and lipid levels, enhancing intestinal barrier function, and increasing insulin secretion. These findings highlight the therapeutic potential of CPCM in T2DM management and probiotics’ role in metabolic health.

Notch signaling activation drives an endothelial-to-mesenchymal transition (EndMT) critical for heart development, although evidence suggests that the reprogramming of endothelial cell metabolism can regulate endothelial function independent of canonical cell signaling. Herein, we investigated the crosstalk between Notch signaling and metabolic reprogramming in the EndMT process. Biochemically, we find that the NOTCH1 intracellular domain (NICD1) localizes to endothelial cell mitochondria, where it interacts with and activates the complex to enhance mitochondrial metabolism. Targeting NICD1 to mitochondria induces more EndMT compared with wild-type NICD1, and small molecule activation of PDH during pregnancy improves the phenotype in a mouse model of congenital heart defect. A NOTCH1 mutation observed in non-syndromic tetralogy of Fallot patients decreases NICD1 mitochondrial localization and subsequent PDH activity in heart tissues. Altogether, our findings demonstrate NICD1 enrichment in mitochondria of the developing mouse heart, which induces EndMT by activating PDH and subsequently improving mitochondrial metabolism. Notch signaling activation drives an endothelial-to-mesenchymal transition critical for heart development. Here, the authors investigate the role of NOTCH1 intracellular domain (NICD1) in the mitochondria of developing mouse fetal hearts.

The treatment of large bone defects remains challenging due to the lack of spatiotemporal management of the immune microenvironment, inflammation response and bone remodeling. To address these issues, we designed and developed a nanoparticle/hydrogel hybrid system that can achieve the combined and sequential delivery of an anti-inflammatory factor (IL-10) and osteogenic drug (icariin, ICA). A photopolymerizable composite hydrogel was prepared by combining gelatin methacryloyl (GelMA) and heparin-based acrylated hyaluronic acid (HA) hydrogels containing IL-10, and poly(dl-lactide-co-glycolide) (PLGA)-HA nanoparticles loaded with ICA were incorporated into the composite hydrogels. The nanoparticle/hydrogel hybrid system demonstrates an array of features including mechanical strength, injectability and photo-crosslinking. The rapid release of IL-10 from the hydrogel effectively exerts immunomodulatory activity, whereas the long-term sustained release of icariin from the PLGA-HA nanoparticles significantly triggers the osteogenic differentiation of bone marrow-derived mesenchymal stem cells (BMSCs). Notably, the combined delivery of IL-10 and ICA from the hybrid system exhibit a synergistic effect for bone remodeling in a critical cranial defect rat model. Our findings indicate the importance of the immunomodulatory microenvironment and osteogenic differentiation for high-quality skull remodeling, and thus the dual-factor releasing nanoparticle/hydrogel hybrid system could be a promising candidate for repairing bone defects.