The reactive oxygen species- (ROS-) induced nod-like receptor protein-3 (NLRP3) inflammasome triggers sterile inflammatory responses and pyroptosis, which is a proinflammatory form of programmed cell death initiated by the activation of inflammatory caspases. NLRP3 inflammasome activation plays an important role in myocardial ischemia/reperfusion (MI/R) injury. Our present study investigated whether diabetes aggravated MI/R injury through NLRP3 inflammasome-mediated pyroptosis. Type 1 diabetic rat model was established by intraperitoneal injection of streptozotocin (60 mg/kg). MI/R was induced by ligating the left anterior descending artery (LAD) for 30 minutes followed by 2 h reperfusion. H9C2 cardiomyocytes were exposed to high glucose (HG, 30 mM) conditions and hypoxia/reoxygenation (H/R) stimulation. The myocardial infarct size, CK-MB, and LDH release in the diabetic rats subjected to MI/R were significantly higher than those in the nondiabetic rats, accompanied with increased NLRP3 inflammasome activation and increased pyroptosis. Inhibition of inflammasome activation with BAY11-7082 significantly decreased the MI/R injury. In vitro studies showed similar effects, as BAY11-7082 or the ROS scavenger N-acetylcysteine, attenuated HG and H/R-induced H9C2 cell injury. In conclusion, hyperglycaemia-induced NLRP3 inflammasome activation may be a ROS-dependent process in pyroptotic cell death, and NLRP3 inflammasome-induced pyroptosis aggravates MI/R injury in diabetic rats.

Myocardial ischemic disease affects the prognosis in perioperative patients. Diabetes can aggravate myocardial injury. The purpose of this research is to investigate the effect of ferroptosis in the process of diabetes mellitus (DM) myocardial ischemia/reperfusion (I/R) injury (IRI). Endoplasmic reticulum stress (ERS) is investigated whether aggravates cardiomyocytes injury. Rat DM+I/R (DIR), cell high glucose (HG), hypoxia reoxygenation (H/R), and high-glucose H/R (HH/R) models were established. Ferroptosis inhibitor Ferrostatin-1, ferroptosis agonist Erastin, ERS inhibitor Salubrinal, and ERS agonist Tunicamycin were administered. Serum creatine kinase-MB (CK-MB), cell viability, lactate dehydrogenase (LDH), malondialdehyde (MDA), superoxide dismutase (SOD), reactive oxygen species (ROS), and cellular ferrous ion concentration were examined. The level of ACSL4, GPX4, ATF4, CHOP, BCL-2, and BAX was detected. Myocardial tissue pathological change was detected by hematoxylin-eosin staining. Cardiac function was monitored by invasive hemodynamic measurements. Evans Blue-triphenyltetrazolium chloride double staining was used to detect the myocardial infarct size. In DM+sham (DS) (or HG) and I/R (or H/R) models, cardiomyocytes were injured accompanied by increased level of ferroptosis and ERS. Moreover, the cell injury was more serious in rat DIR or cell HH/R models. Inhibition of ferroptosis in DIR model could reduce ERS and myocardial injury. Inhibition of ferroptosis in H9c2 cells HG, H/R, and HH/R models could reduce cell injury. Erastin could aggravate ERS and cell injury by stimulating ferroptosis in HH/R cell model. Meanwhile, inhibition of ERS could alleviate ferroptosis and cell injury. Ferroptosis is involved in DIR injury that is related to ERS. Moreover, inhibition of ferroptosis can alleviate DIR injury, which may provide a therapeutic regent for myocardial ischemic disease.

To assess the management and safety of epidural or general anesthesia for Cesarean delivery in parturients with coronavirus disease (COVID-19) and their newborns, and to evaluate the standardized procedures for protecting medical staff.We retrospectively reviewed the cases of parturients diagnosed with severe acute respiratory syndrome coronavirus (SARS-CoV-2) infection disease (COVID-19). Their epidemiologic history, chest computed tomography scans, laboratory measurements, and SARS-CoV-2 nucleic acid positivity were evaluated. We also recorded the patients' demographic and clinical characteristics, anesthesia and surgery-related data, maternal and neonatal complications, as well as the health status of the involved medical staff.The clinical characteristics of 17 pregnant women infected with SARS-CoV-2 were similar to those previously reported in non-pregnant adult patients. All of the 17 patients underwent Cesarean delivery with anesthesia performed according to standardized anesthesia/surgery procedures. Fourteen of the patients underwent continuous epidural anesthesia with 12 experiencing significant intraoperative hypotension. Three patients received general anesthesia with tracheal intubation because emergency surgery was needed. Three of the parturients are still recovering from their Cesarean delivery and are receiving in-hospital treatment for COVID-19. Three neonates were born prematurely. There were no deaths or serious neonatal asphyxia events. All neonatal SARS-CoV-2 nucleic acid tests were negative. No medical staff were infected throughout the patient care period.Both epidural and general anesthesia were safely used for Cesarean delivery in the parturients with COVID-19. Nevertheless, the incidence of hypotension during epidural anesthesia appeared excessive. Proper patient transfer, medical staff access procedures, and effective biosafety precautions are important to protect medical staff from COVID-19.RéSUMé: OBJECTIF: Évaluer la gestion et la sécurité de l’anesthésie péridurale ou de l’anesthésie générale pour un accouchement par césarienne chez des parturientes infectées par la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) et pour leurs nouveau-nés, et évaluer les procédures standardisées visant la protection du personnel médical. MéTHODES: Nous avons revu de manière rétrospective les cas de parturientes ayant un diagnostic de syndrome respiratoire aigu sévère lié à l’infection (SARS-CoV-2) par le coronavirus (COVID-19). L’enquête épidémiologique, leurs examens de tomodensitométrie thoracique, les analyses de laboratoire et leur positivité pour l’acide nucléique du SARS-CoV-2 ont été évalués. Nous avons également consigné les caractéristiques démographiques et cliniques des patientes, les données liées à l’anesthésie et à la chirurgie, les complications maternelles et néonatales, ainsi que l’état de santé du personnel médical concerné. RéSULTATS: Les caractéristiques cliniques des 17 femmes enceintes infectées par le SARS-CoV-2 étaient semblables à celles précédemment rapportées chez des patientes adultes non enceintes. Les 17 patientes ont subi un accouchement par césarienne sous anesthésie effectué selon les procédures standardisées d’anesthésie et de chirurgie. Parmi les quatorze patientes ayant eu une anesthésie péridurale continue, 12 patientes ont présenté une hypotension peropératoire significative. Trois patientes ont accouché sous anesthésie générale avec intubation trachéale, car nécessitant une chirurgie d’urgence. Trois parturientes sont encore en convalescence après leur accouchement par césarienne et reçoivent un traitement à l’hôpital pour la COVID-19. Trois nouveau-nés sont nés prématurément. Il n’y a pas eu de décès ou d’événement asphyxique néonatal grave. Toutes les recherches d’acide nucléique du SARS-CoV-2 chez les nouveau-nés ont été négatives. Aucun membre du personnel médical n’a été infecté pendant la durée des soins aux patientes. CONCLUSIONS: L’anesthésie par péridurale et l’anesthésie générale ont été utilisées sans danger pour l’accouchement par césarienne de parturientes atteintes de COVID-19. Cependant, l’incidence de l’hypotension au cours de l’anesthésie péridurale a paru excessive. Un transfert approprié des patientes, les procédures d’accès du personnel médical et des précautions efficaces de biosécurité sont importants pour protéger le personnel médical contre la COVID-19.

Diabetes aggravates myocardial ischemia-reperfusion (I/R) injury because of the combination effects of changes in glucose and lipid energy metabolism, oxidative stress, and systemic inflammatory response. Studies have indicated that myocardial I/R may coincide and interact with sepsis and inflammation. However, the role of LPS in hypoxia/reoxygenation (H/R) injury in cardiomyocytes under high glucose conditions is still unclear. Our objective was to examine whether lipopolysaccharide (LPS) could aggravate high glucose- (HG-) and hypoxia/reoxygenation- (H/R-) induced injury by upregulating ROS production to activate NLRP3 inflammasome-mediated pyroptosis in H9C2 cardiomyocytes. H9C2 cardiomyocytes were exposed to HG (30 mM) condition with or without LPS, along with caspase-1 inhibitor (Ac-YVAD-CMK), inflammasome inhibitor (BAY11-7082), ROS scavenger N-acetylcysteine (NAC), or not for 24 h, then subjected to 4 h of hypoxia followed by 2 h of reoxygenation (H/R). The cell viability, lactate dehydrogenase (LDH) release, caspase-1 activity, and intracellular ROS production were detected by using assay kits. The incidence of pyroptosis was detected by calcein-AM/propidium iodide (PI) double staining kit. The concentrations of IL-1β and IL-18 in the supernatants were assessed by ELISA. The mRNA levels of NLRP3, ASC, and caspase-1 were detected by qRT-PCR. The protein levels of NF-κB p65, NLRP3, ASC, cleaved caspase-1 (p10), IL-1β, and IL-18 were detected by western blot. The results indicated that pretreatment LPS with 1 μg/ml not 0.1 μg/ml could efficiently aggravate HG and H/R injury by activating NLRP3 inflammasome to mediate pyroptosis in H9C2 cells, as evidenced by increased LDH release and decreased cell viability in the cells, and increased expression of NLRP3, ASC, cleaved caspase-1 (p10), IL-1β, and IL-18. Meanwhile, Ac-YVAD-CMK, BAY11-7082, or NAC attenuated HG- and H/R-induced H9C2 cell injury with LPS stimulated by reversing the activation of NLRP3 inflammasome-mediated pyroptosis. In conclusion, LPS could increase the sensitivity of H9C2 cells to HG and H/R and aggravated HG- and H/R-induced H9C2 cell injury by promoting ROS production to induce NLRP3 inflammasome-mediated pyroptosis.

Neuroinflammation is a major driver of postoperative cognitive dysfunction (POCD). The cyclic GMP-AMP synthase-stimulator of interferon gene (cGAS–STING) signaling is a prominent alarming device for aberrant double-stranded DNA (dsDNA) that has emerged as a key mediator of neuroinflammation in cognitive-related diseases. However, the role of the cGAS–STING pathway in the pathogenesis of POCD remains unclear. A POCD model was developed in male C57BL/6J mice by laparotomy under isoflurane (Iso) anesthesia. The cGAS inhibitor RU.521 and caspase-3 agonist Raptinal were delivered by intraperitoneal administration. BV2 cells were exposed to Iso and lipopolysaccharide (LPS) in the absence or presence of RU.521, and then cocultured with HT22 cells in the absence or presence of Raptinal. Cognitive function was assessed using the Morris water maze test and novel object recognition test. Immunofluorescence assays were used to observe the colocalization of dsDNA and cGAS. The downstream proteins and pro-inflammatory cytokines were detected using the western blot and enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). Terminal deoxynucleotidyl transferase dUTP nick end labeling (TUNEL) staining was used to assess the degree of cell death in the hippocampus following anesthesia/surgery treatment. Isoflurane/laparotomy and Iso + LPS significantly augmented the levels of cGAS in the hippocampus and BV2 cells, accompanied by mislocalized dsDNA accumulation in the cytoplasm. RU.521 alleviated cognitive impairment, diminished the levels of 2′3′-cGAMP, cGAS, STING, phosphorylated NF-κB p65 and NF-κB-pertinent pro-inflammatory cytokines (TNFα and IL-6), and repressed pyroptosis-associated elements containing cleaved caspase-3, N-GSDME, IL-1β and IL-18. These phenotypes could be rescued by Raptinal in vivo and in vitro. These findings suggest that pharmacological inhibition of cGAS mitigates neuroinflammatory burden of POCD by dampening caspase-3/GSDME-dependent pyroptosis, providing a potential therapeutic strategy for POCD.

Ischemia/reperfusion (I/R) is an inevitable pathophysiological process during heart transplantation, and ferroptosis is an important pathogenic mechanism. Unlike other modes of cell death, ferroptosis depends on the accumulation of iron within the cell and the oxidative degradation of polyunsaturated fatty acids. Dysregulation of this pathway has been linked to the progression of multiple pathological conditions, making it an attractive target for therapeutic intervention. Therefore, this study aims to explore the effect of ferroptosis on I/R during heart transplantation. GEO2R was applied to identify differentially expressed genes (DEGs) obtained from GSE50884 data, which was involved in I/R and heart transplantation. And ferroptosis-related DEGs (FRDEGs) were screened by venn diagram with ferroptosis-related genes downloaded from FerDb database. FRDEGs was enriched and analyzed by GO and KEGG, and hub genes related to ferroptosis were screened by Cytoscape software and database STRING. Additionally, considering the relationship between ferroptosis and immunity, CIBERSORTx was to analyze the infiltration of 22 kinds of immune cells in I/R during heart transplantation, and the correlation between each immune cell and the expression of FRDEGs was also discussed. Finally, the mouse model of heart transplantation with I/R was constructed, and the hub genes was verified by RT-qPCR and western blot. 12 FRDEGs were identified out of 327 DEGs in GSE50844, which were mainly involved in ferroptosis and other pathways. Three hub genes (SLC7A11, PSAT1, ASNS) were obtained by the degree algorithm of cytohubba plug-in. Immunoinfiltration analysis showed that 16 of 22 immune cells changed, and the immune score of heart transplantation with I/R was higher than that without I/R. In addition, hub genes exhibited significant correlation with Eosinophils, NK cells resting, Dendritic cells resting, NK cells activated and T cells CD4 memory activated. We verified the expression of SLC7A11, PSAT1 and ASNS was higher than that in normal tissues using RT-qPCR and western blot in mouse models of heart transplantation with I/R, companied by ferroptosis aggravated is involved. In short, ferroptosis is involved in I/R injury during heart transplantation, which is related to immune cell infiltration. Three hub genes (SLC7A11, PSAT1 and ASNS) identified in this study provide therapeutic targets for ameliorating I/R injury in heart transplantation.