Accumulating evidence strongly support the key role of NLRP3-mediated pyroptosis in the pathogenesis and progression of vascular endothelial dysfunction associated with diabetes mellitus. Various studies have demonstrated that the activation or upregulation of Silent Information Regulation 2 homolog 2 (SIRT2) exerts inhibitory effect on the expression of NLRP3. Although 1,8-cineole has been found to protect against endothelial dysfunction and cardiovascular diseases, its role and mechanism in diabetic angiopathy remain unknown. Therefore, the aim of this study was to investigate the ameliorative effect of 1,8-cineole through SIRT2 on pyroptosis associated with diabetic angiopathy in human umbilical vein endothelial cells (HUVECs) and to elucidate the underlying mechanism. The findings revealed that 1,8-cineole exhibited a protective effect against vascular injury and ameliorated pathological alterations in the thoracic aorta of diabetic mice. Moreover, it effectively mitigated pyroptosis induced by palmitic acid-high glucose (PA-HG) in HUVECs. Treatment with 1,8-cineole effectively restored the reduced levels of SIRT2 and suppressed the elevated expression of pyroptosis-associated proteins. Additionally, our findings demonstrated the occurrence of NLRP3 deacetylation and the physical interaction between NLRP3 and SIRT2. The SIRT2 inhibitor AGK2 and siRNA-SIRT2 effectively attenuated the effect of 1,8-cineole on NLRP3 deacetylation in HUVECs and compromised its inhibitory effect against pyroptosis in HUVECs. However, overexpression of SIRT2 inhibited PA-HG-induced pyroptosis in HUVECs. 1,8-Cineole inhibited the deacetylation of NLRP3 by regulating SIRT2, thereby reducing pyroptosis in HUVECs. In conclusion, our findings suggest that PA-HG-induced pyroptosis in HUVECs plays a crucial role in the development of diabetic angiopathy, which can be mitigated by 1,8-cineole.

Abstract The use of membrane‐based guided bone regeneration techniques has great potential for single‐stage reconstruction of critical‐sized bone defects. Here, a multifunctional bone regeneration membrane combining flexible elasticity, electrical stimulation (ES) and osteoinductive activity is developed by in situ doping of MXene 2D nanomaterials with conductive functionality and β ‐TCP particles into a Poly(lactic acid‐carbonate (PDT) composite nano‐absorbable membrane (P/T/MXene) via electrostatic spinning technique. The composite membrane has good feasibility due to its temperature sensitivity, elastic memory capacity, coordinated degradation profile and easy preparation process. In vitro experiments showed the P/T/MXene membrane effectively promoted the recruitment and osteogenic differentiation of bone marrow mesenchymal stem cells (BMSCs) under ES and enhanced the angiogenic capacity of endothelial cells, which synergistically promoted bone regeneration through neovascularization. In addition, an in vivo rat model of cranial bone defects further confirmed the bone regeneration efficacy of the P/T/MXene membrane. In conclusion, the developed P/T/MXene membrane can effectively promote bone regeneration through their synergistic multifunctional effects, suggesting the membranes have great potential for guiding tissue regeneration and providing guidance for the biomaterials design.

Cullin 4B (CUL4B) is the scaffold protein in the CUL4B-RING E3 ubiquitin ligase (CRL4B) complex. Loss-of-function mutations in the human CUL4B gene lead to syndromic X-linked intellectual disability (XLID). Till now, the mechanism of intellectual disability caused by CUL4B mutation still needs to be elucidated. In this study, we used single-nucleus RNA sequencing (snRNA-seq) to investigate the impact of CUL4B deficiency on the transcriptional programs of diverse cell types. The results revealed that depletion of CUL4B resulted in impaired intercellular communication and elicited cell type-specific transcriptional changes relevant to synapse dysfunction. Golgi-Cox staining of brain slices and immunostaining of in vitro cultured neurons revealed remarkable synapse loss in CUL4B-deficient mice. Ultrastructural analysis via transmission electron microscopy (TEM) showed that the width of the synaptic cleft was significantly greater in CUL4B-deficient mice. Electrophysiological experiments found a decrease in the amplitude of AMPA receptor-mediated EPSCs in the hippocampal CA1 pyramidal neurons of CUL4B-deficient mice. These results indicate that depletion of CUL4B in mice results in morphological and functional abnormalities in synapses. Furthermore, behavioral tests revealed that depletion of CUL4B in the mouse nervous system results in impaired spatial learning and memory. Taken together, the findings of this study reveal the pathogenesis of neurological disorders associated with CUL4B mutations and promote the identification of therapeutic targets that can halt synaptic abnormalities and preserve memory in individuals.