Background: Despite its functional importance in various fundamental bioprocesses, studies of N 6 -methyladenosine (m6A) in the heart are lacking. Here, we show that the FTO (fat mass and obesity-associated protein), an m6A demethylase, plays a critical role in cardiac contractile function during homeostasis, remodeling, and regeneration. Methods: We used clinical human samples, preclinical pig and mouse models, and primary cardiomyocyte cell cultures to study the functional role of m6A and FTO in the heart and in cardiomyocytes. We modulated expression of FTO by using adeno-associated virus serotype 9 (in vivo), adenovirus (both in vivo and in vitro), and small interfering RNAs (in vitro) to study its function in regulating cardiomyocyte m6A, calcium dynamics and contractility, and cardiac function postischemia. We performed methylated (m6A) RNA immunoprecipitation sequencing to map transcriptome-wide m6A, and methylated (m6A) RNA immunoprecipitation quantitative polymerase chain reaction assays to map and validate m6A in individual transcripts, in healthy and failing hearts, and in myocytes. Results: We discovered that FTO has decreased expression in failing mammalian hearts and hypoxic cardiomyocytes, thereby increasing m6A in RNA and decreasing cardiomyocyte contractile function. Improving expression of FTO in failing mouse hearts attenuated the ischemia-induced increase in m6A and decrease in cardiac contractile function. This is performed by the demethylation activity of FTO, which selectively demethylates cardiac contractile transcripts, thus preventing their degradation and improving their protein expression under ischemia. In addition, we demonstrate that FTO overexpression in mouse models of myocardial infarction decreased fibrosis and enhanced angiogenesis. Conclusions: Collectively, our study demonstrates the functional importance of the FTO-dependent cardiac m6A methylome in cardiac contraction during heart failure and provides a novel mechanistic insight into the therapeutic mechanisms of FTO.

ABSTRACT Bioinformatics tools are imperative for the in depth analysis of heterogeneous high‐throughput data. Most of the software tools are developed by specific laboratories or groups or companies wherein they are designed to perform the required analysis for the group. However, such software tools may fail to capture “what the community needs in a tool”. Here, we describe a novel community‐driven approach to build a comprehensive functional enrichment analysis tool. Using the existing FunRich tool as a template, we invited researchers to request additional features and/or changes. Remarkably, with the enthusiastic participation of the community, we were able to implement 90% of the requested features. FunRich enables plugin for extracellular vesicles wherein users can download and analyse data from Vesiclepedia database. By involving researchers early through community needs software development, we believe that comprehensive analysis tools can be developed in various scientific disciplines.

Rationale: Paracrine secretions seem to mediate therapeutic effects of human CD34 + stem cells locally transplanted in patients with myocardial and critical limb ischemia and in animal models. Earlier, we had discovered that paracrine secretion from human CD34 + cells contains proangiogenic, membrane-bound nanovesicles called exosomes (CD34Exo). Objective: Here, we investigated the mechanisms of CD34Exo-mediated ischemic tissue repair and therapeutic angiogenesis by studying their miRNA content and uptake. Methods and Results: When injected into mouse ischemic hindlimb tissue, CD34Exo, but not the CD34Exo-depleted conditioned media, mimicked the beneficial activity of their parent cells by improving ischemic limb perfusion, capillary density, motor function, and their amputation. CD34Exo were found to be enriched with proangiogenic miRNAs such as miR-126-3p. Knocking down miR-126-3p from CD34Exo abolished their angiogenic activity and beneficial function both in vitro and in vivo. Interestingly, injection of CD34Exo increased miR-126-3p levels in mouse ischemic limb but did not affect the endogenous synthesis of miR-126-3p, suggesting a direct transfer of stable and functional exosomal miR-126-3p. miR-126-3p enhanced angiogenesis by suppressing the expression of its known target, SPRED1 , simultaneously modulating the expression of genes involved in angiogenic pathways such as VEGF (vascular endothelial growth factor), ANG1 (angiopoietin 1), ANG2 (angiopoietin 2), MMP9 (matrix metallopeptidase 9), TSP1 (thrombospondin 1), etc. Interestingly, CD34Exo, when treated to ischemic hindlimbs, were most efficiently internalized by endothelial cells relative to smooth muscle cells and fibroblasts, demonstrating a direct role of stem cell–derived exosomes on mouse endothelium at the cellular level. Conclusions: Collectively, our results have demonstrated a novel mechanism by which cell-free CD34Exo mediates ischemic tissue repair via beneficial angiogenesis. Exosome-shuttled proangiogenic miRNAs may signify amplification of stem cell function and may explain the angiogenic and therapeutic benefits associated with CD34 + stem cell therapy.

Objective Minimally invasive surgery for spontaneous intracerebral hemorrhage is impeded by inadequate lysis of the target blood clot. Ultrasound is thought to expedite intravascular thrombolysis, thereby facilitating vascular recanalization. However, the impact of ultrasound on intracerebral blood clot lysis remains uncertain. This study aimed to explore the feasibility of combining ultrasound with urokinase to enhance blood clot lysis in an in vitro model of spontaneous intracerebral hemorrhage. Methods The blood clots were divided into four groups: control group, ultrasound group, urokinase group, and ultrasound + urokinase group. Using our experimental setup, which included a key-shaped bone window, we simulated a minimally invasive puncture and drainage procedure for spontaneous intracerebral hemorrhage. The blood clot was then irradiated using ultrasound. Blood clot lysis was assessed by weighing the blood clot before and after the experiment. Potential adverse effects were evaluated by measuring the temperature variation around the blood clot in the ultrasound + urokinase group. Results A total of 40 blood clots were observed, with 10 in each experimental group. The blood clot lysis rate in the ultrasound group, urokinase group, and ultrasound + urokinase group (24.83 ± 4.67%, 47.85 ± 7.09%, 61.13 ± 4.06%) was significantly higher than that in the control group (16.11 ± 3.42%) ( p = 0.02, p < 0.001, p < 0.001). The blood clot lysis rate in the ultrasound + urokinase group (61.13 ± 4.06%) was significantly higher than that in the ultrasound group (24.83 ± 4.67%) ( p < 0.001) or urokinase group (47.85 ± 7.09%) ( p < 0.001). In the ultrasound + urokinase group, the mean increase in temperature around the blood clot was 0.26 ± 0.15°C, with a maximum increase of 0.38 ± 0.09°C. There was no significant difference in the increase in temperature regarding the main effect of time interval (F = 0.705, p = 0.620), the main effect of distance (F = 0.788, p = 0.563), or the multiplication interaction between time interval and distance (F = 1.100, p = 0.342). Conclusions Our study provides evidence supporting the enhancement of blood clot lysis in an in vitro model of spontaneous intracerebral hemorrhage through the combined use of ultrasound and urokinase. Further animal experiments are necessary to validate the experimental methods and results.

The identification of accurate gene insertion sites on chicken sex chromosomes is crucial for advancing sex control breeding materials. In this study, the intergenic region NC_006127.4 on the chicken Z chromosome and the non-repetitive sequence EE0.6 on the W chromosome were selected as potential gene insertion sites. Gene knockout vectors targeting these sites were constructed and transfected into DF-1 cells. T7E1 enzyme cleavage and luciferase reporter enzyme analyses revealed knockout efficiencies of 80.00% (16/20), 75.00% (15/20), and 75.00% (15/20) for the three sgRNAs targeting the EE0.6 site. For the three sgRNAs targeting the NC_006127.4 site, knockout efficiencies were 70.00% (14/20), 60.00% (12/20), and 45.00% (9/20). Gel electrophoresis and high-throughput sequencing were performed to detect potential off-target effects, showing no significant off-target effects for the knockout vectors at the two sites. EdU and CCK-8 proliferation assays revealed no significant difference in cell proliferation activity between the knockout and control groups. These results demonstrate that the EE0.6 and NC_006127.4 sites can serve as gene insertion sites on chicken sex chromosomes for gene editing without affecting normal cell proliferation.

The Premarket Tobacco Application (PMTA) and Tobacco Products Directive (TPD) are two regulatory frameworks for the contemporary U.S. and EU tobacco regulations respectively. In this study, the development and evolution of PMTA and TPD are studied, as well as regulatory rules and related practice cases. Based on the origin, evolution and access system of tobacco products as the main logical framework, from which we can see the trend of next generation products (NGPs) regulation. The PMTA’s attitude does not negate flavored tobacco products, but requires scientific research based on facts. TPD is working to continuously improve and revise the underlying rules and expand their application across the EU. In the U.S., very few tobacco companies have been able to meet the FDA’s strict PMTA requirements, although some companies that have not received market granted order (MGO) continue to sell products in the market, most tobacco companies, especially e-cigarette companies, have been forced to withdraw from the market. The EU is constantly tightening and refining the regulatory interpretation of TPD, so as to constrain tobacco companies with stronger regulations. Although PMTA and TPD are not consistent in terms of regulations, the evolution of the two regulations is consistent, and both are committed to gradually reducing the appeal of tobacco products to youth and non-smokers, highlighting the importance of tobacco harm reduction.