The NLRP3 (nucleotide-binding domain and leucine-rich repeat pyrin domain containing 3) inflammasome-mediated inflammatory responses are critically involved in the progression of atherosclerosis (AS), which is the essential cause for cardiovascular diseases. Melatonin has anti-inflammatory properties. However, little is known about the potential effects of melatonin in the pathological process of AS. Herein, we demonstrate that melatonin suppressed prolonged NLRP3 inflammasome activation in atherosclerotic lesions by reactive oxygen species (ROS) scavenging via mitophagy in macrophages. The atherosclerotic mouse model was induced with a high-fat diet using ApoE-/- mice. Melatonin treatment markedly attenuated AS plaque size and vulnerability. Furthermore, melatonin decreased NLRP3 inflammasome activation and the consequent IL-1β secretion within atherosclerotic lesions. Despite the unchanged protein expression, the silent information regulator 3 (Sirt3) activity was elevated in the atherosclerotic lesions in melatonin-treated mice. In ox-LDL-treated macrophages, melatonin attenuated the NLRP3 inflammasome activation and the inflammatory factors secretion, while this protective effect was abolished by either Sirt3 silence or autophagy inhibitor 3-MA. Mitochondrial ROS (mitoROS), which was a recognized inducer for NLRP3 inflammasome, was attenuated by melatonin through the induction of mitophagy. Both Sirt3-siRNA and autophagy inhibitor 3-MA partially abolished the beneficial effects of melatonin on mitoROS clearance and NLRP3 inflammasome activation, indicating the crucial role of Sirt3-mediated mitophagy. Furthermore, we demonstrated that melatonin protected against AS via the Sirt3/FOXO3a/Parkin signaling pathway. In conclusion, the current study demonstrated that melatonin prevented atherosclerotic progression, at least in part, via inducing mitophagy and attenuating NLRP3 inflammasome activation, which was mediated by the Sirt3/FOXO3a/Parkin signaling pathway. Collectively, our study provides insight into melatonin as a new target for therapeutic intervention for AS.

Abstract Induced pluripotent stem cells generated from patients with geographic atrophy as well as healthy individuals were differentiated to retinal pigment epithelium (RPE) cells. By integrating transcriptional profiles of 127,659 RPE cells generated from 43 individuals with geographic atrophy and 36 controls with genotype data, we identified 439 expression Quantitative Trait (eQTL) loci in cis that were associated with disease status and specific to subpopulations of RPE cells. We identified loci linked to two genes with known associations with geographic atrophy - PILRB and PRPH2, in addition to 43 genes with significant genotype x disease interactions that are candidates for novel genetic associations for geographic atrophy. On a transcriptome-only level, we identified molecular pathways significantly upregulated in geographic atrophy-RPE including in extracellular cellular matrix reorganisation, neurodegeneration, and mitochondrial functions. We subsequently implemented a large-scale proteomics analysis, confirming modification in proteins associated with these pathways. We also identified six significant protein (p) QTL that regulate protein expression in the RPE cells and in geographic atrophy - two of which share variants with cis-eQTL. Transcriptome-wide association analysis identified genes at loci previously associated with age-related macular degeneration. Further analysis conditional on disease status, implicated statistically significant RPE-specific eQTL. This study uncovers important differences in RPE homeostasis associated with geographic atrophy.

Abstract Background Rodent models and pharmacological neuroimaging studies in humans have been employed to test novel pharmacological agents to reduce fear. However, these strategies are limited with respect to determining process-specific effects on the actual subjective experience of fear which represents the key symptom why patients seek treatment. We here employed a novel precision pharmacological fMRI approach that is based on process-specific neuroaffective signatures to determine effects of the selective angiotensin II type 1 receptor (ATR1) antagonist losartan on the subjective experience of fear. Methods In a double-blind, placebo-controlled randomized pharmacological fMRI design n = 87 healthy participants were administered 50mg losartan or placebo before they underwent an oddball paradigm which included neutral, novel and fear oddballs. Losartan effects on brain activity and connectivity as well as on process-specific multivariate neural signatures were examined. Results AT1R blockade selectively reduces the neurofunctional reactivity to fear-inducing visual oddballs in terms of attenuating dorsolateral prefrontal activity and amygdala-ventral anterior cingulate (vACC) communication. Neurofunctional decoding further demonstrates fear-specific effects given that ATR1 blockade (1) reduces the neural expression of subjective fear, but not threat or non-specific negative expressions, and (2) does not affect reactivity to novel oddballs. Conclusions These results show a specific role of the AT1R in regulating subjective fear experience and demonstrate the feasibility of a precision pharmacological fMRI approach to the affective characterization of novel receptor targets for fear in humans.

ABSTRACT Adaptive human learning utilizes reward prediction errors (RPEs) that scale the differences between expected and actual outcomes to optimize future choices. Depression has been linked with biased RPE signaling and an exaggerated impact of negative outcomes on learning which may promote amotivation and anhedonia. The present proof-of-concept study combined computational modelling and multivariate decoding with neuroimaging to determine the influence of the selective competitive angiotensin II type 1 receptor antagonist losartan on learning from positive or negative outcomes and the underlying neural mechanisms in healthy humans. In a double-blind, between-subjects, placebo-controlled pharmaco-fMRI experiment, 61 healthy male participants (losartan, n=30; placebo, n=31) underwent a probabilistic selection reinforcement learning task incorporating a learning and transfer phase. Losartan improved choice accuracy for the hardest stimulus pair via increasing expected value sensitivity towards the rewarding stimulus relative to the placebo group during learning. Computational modelling revealed that losartan reduced the learning rate for negative outcomes and increased exploitatory choice behaviors while preserving learning for positive outcomes. These behavioral patterns were paralleled on the neural level by increased RPE signaling in orbitofrontal-striatal regions and enhanced positive outcome representations in the ventral striatum (VS) following losartan. In the transfer phase, losartan accelerated response times and enhanced VS functional connectivity with left dorsolateral prefrontal cortex when approaching maximum rewards. These findings elucidate the potential of losartan to reduce the impact of negative outcomes during learning and subsequently facilitate motivational approach towards maximum rewards in the transfer of learning. This may indicate a promising therapeutic mechanism to normalize distorted reward learning and fronto-striatal functioning in depression.

Blockchain-based applications are becoming more and more widespread in business operations. In view of the shortcomings of existing enterprise blockchain evaluation methods, this paper proposes a multi-source heterogeneous blockchain data quality evaluation model for enterprise business activities, so as to achieve efficient evaluation of business activity information consistency, credibility and value. This paper proposes a multi-source heterogeneous blockchain data quality assessment method for enterprise business activities, aiming at the problems that most of the data in enterprise business activities come from different data sources, information representation is inconsistent, information ambiguity between the same block chain is serious, and it is difficult to evaluate the consistency, credibility and value of information. The method firstly proposes an entity information representation method based on the Representation learning for fusing entity category information (CEKGRL) model, which introduces the triad structure of related entities in blockchain, then associates them with enterprise business activity categories, and carries out similarity calculation through contextual information to achieve blockchain information consistency assessment. After that, a trustworthiness characterization method is proposed based on information sources, information comments, and information contents, to obtain the trustworthiness assessment of the business. Finally, based on the information trustworthiness characterization, a value assessment method is introduced to assess the total value of business activity information in the blockchain, and a blockchain quality assessment model is constructed. The experimental results show that the proposed model has great advantages over existing methods in assessing inter-block consistency, intra-block activity information trustworthiness and the value of blockchain.

Abstract Social deficits and dysregulations in dopaminergic midbrain-striato-frontal circuits represent transdiagnostic symptoms across psychiatric disorders. Animal models suggest that interactions between the dopamine and renin-angiotensin system may modulate learning and reward-related processes. The present study therefore examined the behavioral and neural effects of the angiotensin II type 1 receptor (AT1R) antagonist Losartan on social reward and punishment processing in humans. A pre-registered randomized double-blind placebo-controlled between-subject pharmacological design was combined with a social incentive delay fMRI paradigm during which subjects could avoid social punishment or gain social reward. Healthy volunteers received a single-dose of Losartan (50mg, n=43) or placebo (n=44). Reaction times and emotional ratings served as behavioral outcomes, on the neural level activation and connectivity were modelled. Relative to placebo, Losartan modulated the reaction time and arousal differences between social punishment and social reward. On the neural level the Losartan-enhanced motivational salience of social rewards was accompanied by stronger ventral striatum-prefrontal connectivity during reward anticipation. Losartan increased the reward-neutral difference in the ventral tegmental area (VTA) and attenuated VTA associated connectivity with the bilateral insula in response to punishment during the outcome phase. Losartan modulated approach-avoidance motivation and emotional salience during social punishment versus social reward via modulating distinct core nodes of the midbrain-striato-frontal circuits. The findings document a modulatory role of the renin-angiotensin system in these circuits and associated social processes, suggesting a promising treatment target to alleviate social dysregulations. Significance Statement Social deficits and anhedonia characterize several mental disoders and have been linked to the midbrain-striato-frontal circuits of the brain. Based on initial findings from animal models we here combine the pharmacological blockade of the angiotensin II type 1 receptor (AT1R) via Losartan with functional MRI to demonstrate that AT1R blockade enhances the motivational salience of social rewards and attenuates the negative impact of social punishment via modulating the communication in the midbrain-striato-frontal circuits in humans. The findings demonstrate for the first time an important role of the AT1R in social reward processing in humans and render the AT1R as promising novel treatment target for social and motivational deficits in mental disoders.

GATM-related Fanconi renotubular syndrome 1 (FRTS1) is a form of renal Fanconi syndrome (RFS), which is a disorder of solute and water reabsorption caused by defects in the function of the entire proximal tubule. Recent findings reveal the molecular basis of FRTS1: Intramitochondrial fiber aggregation triggered by mutant GATM provides a starting point for proximal tubule damage and drives disease progression. As a rare and newly recognized inherited kidney disease, the complex manifestations of FRTS1 are easily underdiagnosed or misdiagnosed. We discuss the complex phenotype of a 26-year-old woman with onset in infancy and a long history of hypophosphatemic rickets. We also identified a novel heterozygous missense variant in the GATM gene in this patient. The novel variant and phenotype we report expand the disease spectrum of FRTS1. We recommend screening for GATM in children with RFS, especially in patients with resistant rickets who have previously had negative genetic testing. In addition, we found pathological deposition of mutant GATM proteins within mitochondria in the patient's urinary sediment cells by a combination of electron microscopy and immunofluorescence. This unique urine cytology experiment has the potential to be a valuable tool for identifying patients with RRTS1.

The intra-aortic balloon pump (IABP) is a widely-used mechanical circulatory support device that enhances hemodynamics in patients with heart conditions. Although the IABP is a common clinical tool, its effectiveness in enhancing outcomes for patients with acute myocardial infarction and cardiogenic shock remains disputed. This study aimed to assess the effectiveness of intra-aortic dual-balloon pump (IADBP) and its impact on aortic hemodynamics compared with an IABP. Three-dimensional finite element models were constructed for the aorta, IABP, and IADBP, followed by numerical simulation using the fluid-structure coupling (FSI) method. Three simulations were conducted: Heart failure patients without assistive devices (Case A), those with IABP (Case B), and those with IADBP (Case C). The study assessed the IADBP's hemodynamic effects by measuring aortic branch blood flow, left ventricular afterload, aortic wall stress, and wall shear stress. IADBP outperformed IABP in enhancing blood flow to the coronary arteries, upper limbs, and brain vessels (left and right coronary arteries: 0.88 vs. 1.27, 1.27 vs. 1.99 mL/beat; brachiocephalic artery, left common carotid artery, and left subclavian artery: 6.08 vs. 12.39, 2.48 vs. 4.97, 2.31 vs. 5.08 mL/beat). IADBP also demonstrated superior performance in counterpulsation pressure and left ventricular ejection (counterpulsation phase: 97.41 mmHg vs. 110.03 mmHg; ventricular unloading phase: 72.21 mmHg vs. 66.46 mmHg). The use of IADBP elevates stress on the aortic wall and wall shear stress, potentially affecting vascular health. IADBP effectively addresses upper limb and cerebral hypoperfusion issues associated with IABP, demonstrating superior performance in enhancing counterpulsation pressure and left ventricular ejection. Despite potential vascular biomechanical effects, IADBP provide a promising clinical treatment option. Further studies are needed to refine IADBP 's design and evaluate its long-term clinical efficacy.

Altitude training has been widely adopted. This study aimed to establish a mice model to determine the time point for achieving the best endurance at the lowland. C57BL/6 and BALB/c male mice were used to establish a mice model of hypoxic training with normoxic training mice, hypoxic mice, and normoxic mice as controls. All hypoxic mice were placed in a chamber filled with 16% O2 and N2, and hypoxic training mice were trained for two weeks. Then mice were removed from the chamber and tested at normoxic conditions weekly at the beginning of the experiment and the second, third, fourth, and sixth weeks. The tests for endurance ability include maximal aerobic speed (MAS), Rota-rod, and grip strength. In addition, the open field, visual cliff, and Y maze were used to test cognitive abilities. Body composition and lactic acid tolerance level were also measured. For BALB/c but not C57BL/6 mice were evaluated for effectively training. Based on the average MAS of all mice, mice successfully passed the training according to the procedure: the first week (32%MAS/10min, 48%MAS/10min, and 64%MAS/10min) and second week (40%MAS/10min, 56%MAS/10min, and 72%MAS/10min). Hypoxic training mice reached peak rotarod performance on the 7th day post-training (Test 3), with significant improvements compared to Test 1, 2, 4, and 5. At Test 3, their rotarod scores significantly differed from both H and N groups, and showing a trend towards difference from NT group. Meanwhile, hypoxic mice showed significant cognitive impairment, anxiety, depression, muscle loss, and fat gain compared with hypoxic training mice after hypoxia intervation. Two consecutive weeks of 16% O2 training followed by one week of reoxygenation may be the best for endurance competition. Thus, we think a mouse model for hypoxic training was built, with Rota-rod testing as a detection indicator. Moreover, hypoxic training may alleviate the damage of hypoxia to the body.

The rapid evolution of the COVID-19 pandemic and subsequent global immunization efforts have rendered early metabolomics studies potentially outdated, as they primarily involved non-exposed, non-vaccinated populations. This paper presents a predictive model developed from up-to-date metabolomics data integrated with clinical data to estimate early mortality risk in critically ill COVID-19 patients. Our study addresses the critical gap in current research by utilizing current patient samples, providing fresh insights into the pathophysiology of the disease in a partially immunized global population. One hundred elderly patients with severe COVID-19 infection, including 46 survivors and 54 non-survivors, were recruited in January-February 2023 at the Second Hospital affiliated with Harbin Medical University. A predictive model within 24 h of admission was developed using blood metabolomics and clinical data. Differential metabolite analysis and other techniques were used to identify relevant characteristics. Model performance was assessed by comparing the area under the receiver operating characteristic curve (AUROC). The final prediction model was externally validated in a cohort of 50 COVID-19 elderly critically ill patients at the First Hospital affiliated with Harbin Medical University during the same period. Significant disparities in blood metabolomics and laboratory parameters were noted between individuals who survived and those who did not. One metabolite indicator, Itaconic acid, and four laboratory tests (LYM, IL-6, PCT, and CRP), were identified as the five variables in all four models. The external validation set demonstrated that the KNN model exhibited the highest AUC of 0.952 among the four models. When considering a 50% risk of mortality threshold, the validation set displayed a sensitivity of 0.963 and a specificity of 0.957. The prognostic outcome of COVID-19 elderly patients is significantly influenced by the levels of Itaconic acid, LYM, IL-6, PCT, and CRP upon admission. These five indicators can be utilized to assess the mortality risk in affected individuals.