Abstract Bone marrow-derived mesenchymal stem cells (BM-MSCs) are multipotent stromal cells, which have a critical role in the maintenance of skeletal tissues such as bone, cartilage, and the fat found in bone marrow. In addition to providing microenvironmental support for hematopoietic processes, BM-MSCs can differentiate into various mesodermal lineages including osteoblast/osteocyte, chondrocyte, and adipocyte cells that are crucial for bone metabolism. While BM-MSCs have high cell-to-cell heterogeneity in gene expression, the cell subtypes that contribute to this heterogeneity in vivo in humans have not been characterized. To investigate the transcriptional diversity of BM-MSCs, we applied single-cell RNA sequencing (scRNA-seq) on freshly isolated CD271 + BM-derived mononuclear cells (BM-MNCs) from two human subjects. We successfully identified LEPR hi CD45 low BM-MSCs within the CD271 + BM-MNC population, and further codified the BM-MSCs into distinct subpopulations corresponding to the osteogenic, chondrogenic, and adipogenic differentiation trajectories, as well as terminal-stage quiescent cells. Biological functional annotations of transcriptomes suggest that osteoblast precursors may induce angiogenesis coupled with osteogenesis, and chondrocyte precursors may have the potential to differentiate into myocytes. We discovered transcripts for several cluster of differentiation (CD) markers that were highly expressed (e.g., CD167b, CD91, CD130 and CD118) or absent (e.g., CD74, CD217, CD148 and CD68) in BM-MSCs and could be novel markers for human BM-MSC purification. This study is the first systematic in vivo dissection of human BM-MSCs cell subtypes at the single-cell resolution, revealing insight into the extent of their cellular heterogeneity and bone homeostasis.

Background The gut microbiota plays important roles in modulating host metabolism. Previous studies have demonstrated differences in the gut microbiome of T2D and prediabetic individuals compared to healthy individuals, with distinct disease-related microbial profiles being reported in groups of different age and ethnicity. However, confounding factors such as anti-diabetic medication hamper identification of the gut microbial changes in disease development.Method We used a combination of in-depth metagenomics and metaproteomics analyses of faecal samples from treatment-naïve type 2 diabetic (TN-T2D, n=77), pre-diabetic (Pre-DM, n=80), and normal glucose tolerant (NGT, n=97) individuals to investigate compositional and functional changes of the gut microbiota and the faecal content of microbial and host proteins in Pre-DM and treatment-naïve T2D individuals to elucidate possible host-microbial interplays characterising different disease stages.Findings We observed distinct differences characterizing the gut microbiota of these three groups and validated several key features in an independent TN-T2D cohort. We also demonstrated that the content of several human antimicrobial peptides and pancreatic enzymes differed in faecal samples between three groups, such as reduced faecal level of antimicrobial peptides and pancreatic enzymes in TN-T2D.Interpretation Our findings suggest a complex, disease stage-dependent interplay between the gut microbiota and the host and emphasize the value of metaproteomics to gain further insight into interplays between the gut microbiota and the host.Funding National Key Research and Development Program of China, No. 2017YFC0909703, Shenzhen Municipal Government of China, No. JCYJ20170817145809215, and National Natural Science Foundation of China, No. 31601073.

Currently, the treatment of bone defects in arthroplasty is a challenge in clinical practice. Nonetheless, commercially available orthopaedic scaffolds have shown limited therapeutic effects for large bone defects, especially for massiveand irregular defects. Additively manufactured porous tantalum, in particular, has emerged as a promising material for such scaffolds and is widely used in orthopaedics for its exceptional biocompatibility, osteoinduction, and mechanical properties. Porous tantalum has also exhibited unique advantages in personalised rapid manufacturing, which allows for the creation of customised scaffolds with complex geometric shapes for clinical applications at a low cost and high efficiency. However, studies on the effect of the pore structure of additively manufactured porous tantalum on bone regeneration have been rare. In this study, our group designed and fabricated a batch of precision porous tantalum scaffolds via laser powder bed fusion (LPBF) with pore sizes of 250 μm (Ta 250), 450 μm (Ta 450), 650 μm (Ta 650), and 850 μm (Ta 850). We then performed a series of in vitro experiments and observed that all four groups showed good biocompatibility. In particular, Ta 450 demonstrated the best osteogenic performance. Afterwards, our team used a rat bone defect model to determine the in vivo osteogenic effects. Based on micro-computed tomography and histology, we identified that Ta 450 exhibited the best bone ingrowth performance. Subsequently, sheep femur and hip defect models were used to further confirm the osteogenic effects of Ta 450 scaffolds. Finally, we verified the aforementioned in vitro and in vivo results via clinical application (seven patients waiting for revision total hip arthroplasty) of the Ta 450 scaffold. The clinical results confirmed that Ta 450 had satisfactory clinical outcomes up to the 12-month follow-up. In summary, our findings indicate that 450 μm is the suitable pore size for porous tantalum scaffolds. This study may provide a new therapeutic strategy for the treatment of massive, irreparable, and protracted bone defects in arthroplasty.

高危型人乳头状瘤病毒（HR-HPV）持续感染是唯一明确的子宫颈癌致病因素，并且与子宫颈上皮内瘤变（CIN）的发生密切相关。外用免疫调节剂（如外用红色诺卡菌细胞壁骨架）的出现有望改变子宫颈HR-HPV持续感染的治疗现状。本共识专家组由全国27位妇科临床专家、病毒学专家及流行病学专家组成，基于国内外研究证据和专家经验，经讨论就外用免疫调节剂的临床应用达成共识，推荐用于子宫颈单纯性HR-HPV持续感染、低级别鳞状上皮内病变［LSIL（CINⅠ）］合并HR-HPV持续感染以及高级别鳞状上皮内病变［HSIL（CIN Ⅱ/Ⅲ）］术后合并HR-HPV持续感染。.

ABSTRACT Background The association between brain and sarcopenia has not been clarified. We aim to investigate the causal association between brain structure, function, gene expression and sarcopenia‐related traits. Methods All participants were Europeans. GWAS data of Brain Imaging Data Structure (BIDs) was from the UK Biobank. Gene expression in 13 brain regions was acquired from the GTEx Consortium. The sarcopenia‐related traits, including appendicular lean mass (ALM), whole body lean mass (WBLM), grip strength and sarcopenia diagnosed by the European Working Group on Sarcopenia in Older People (EWGSOP) or Foundation for the National Institutes of Health (FNIH), were from the IEU website. The inverse variance weighted (IVW), MR Egger, weighted median, weighted mode and Wald ratio methods were used for a two‐sample Mendelian randomization (MR) analysis between brain structures and sarcopenia‐related traits. The summary‐data‐based MR (SMR) was used to investigate brain genes causally influencing sarcopenia. We calculated the F ‐value, odds ratio with 95% CI and p ‐value. For the sensitivity analysis, the heterogeneity I 2 statistic, Cochrane's Q test, Egger's intercept test, MR‐PRESSO and the leave‐one‐out sensitivity test were used. Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) pathway, protein–protein interaction (PPI), transcription factor interaction prediction and miRNA interaction prediction analysis were used to reveal potential signalling pathways and mechanisms. Results We included 3144 imaging phenotypes from 8428 participants in BIDs data. One hundred forty‐one BIDs were identified to causally influence ALM, 160 BIDs showed significant causal effect on the WBLM, and 86 BIDs showed significant causal effect on grip strength. There were 48 or 32 BIDs causally associated with sarcopenia diagnosed by the EWGSOP or FNIH criteria respectively. After FDR correction, there were 35 BIDs showing causal effect on the ALM, 28 BIDs showing causal effect on the WBLM and 7 BIDs showing causal effect on grip strength ( p < 0.05). Twelve to forty‐eight genes in different brain regions showed causal effect on all the five sarcopenia‐related traits. MMP24‐AS1, HLA‐DRB6, HLA‐DQA2, DDX42, BAG6, NUSAP1, LINC00940, NME1‐NME2 and AS3MT in the amygdala region showed detrimental effect on all the five sarcopenia‐related traits, whereas HLA‐DRB1, HLA‐DQB1‐AS1 and C6ORF3 showed protective effect ( p < 0.05). The gene enrichment analysis indicated these screened genes was mainly enriched in immune‐related signalling. Conclusion We discovered the causal effect of BIDs and brain gene expression on sarcopenia. The positive genes were mainly enriched in immune‐related signalling, suggesting an immune‐based cross‐organ regulation mechanism of brain–muscle axis.