Mesenchymal stem cells (MSCs) are multipotential nonhematopoietic progenitors and are capable of differentiating into several tissues of mesenchymal origin. We have shown that bone marrow-derived MSCs from both SLE patients and lupus-prone MRL/lpr mice are defective structurally and functionally. Here we observe the long-term safety and efficacy of allogeneic MSC transplantation (MSCT) in treatment-resistant SLE patients. Eighty-seven patients with persistently active SLE who were refractory to standard treatment or had life-threatening visceral involvement were enrolled. Allogeneic bone marrow or umbilical cord-derived MSCs were harvested and infused intravenously (1 × 106 cells/kg of body weight). Primary outcomes were rates of survival, disease remission and relapse, as well as transplantation-related adverse events. Secondary outcomes included SLE disease activity index (SLEDAI) and serologic features. During the 4-year follow-up and with a mean follow-up period of 27 months, the overall rate of survival was 94% (82/87). Complete clinical remission rate was 28% at 1 year (23/83), 31% at 2 years (12/39), 42% at 3 years (5/12), and 50% at 4 years (3/6). Rates of relapse were 12% (10/83) at 1 year, 18% (7/39) at 2 years, 17% (2/12) at 3 years, and 17% (1/6) at 4 years. The overall rate of relapse was 23% (20/87). Disease activity declined as revealed by significant changes in the SLEDAI score, levels of serum autoantibodies, albumin, and complements. A total of five patients (6%) died after MSCT from non-treatment-related events in the 4-year follow-up, and no transplantation-related adverse event was observed. Allogeneic MSCT resulted in the induction of clinical remission and improvement in organ dysfunction in drug-resistant SLE patients.

Developing multifunctional, stimuli-responsive nanomedicine is intriguing because it has the potential to effectively treat cancer. Yet, poor tumor penetration of nanodrugs results in limited antitumor efficacy. Herein, an oxygen-driven silicon-based nanomotor (Si-motor) loaded with MnO and CaO

Summary Over 320 million years of evolution, amniotes have developed complex brains and cognition through largely unexplored genetic and gene expression mechanisms. We created a comprehensive single-cell atlas of over 1.3 million cells from the telencephalon and cerebellum of turtles, zebra finches, pigeons, mice, and macaques, employing single-cell resolution spatial transcriptomics to validate gene expression patterns across species. Our study revealed significant species-specific variations in cell types, highlighting their conservation and diversification in evolution. We found pronounced differences in telencephalon excitatory neurons (EX) and cerebellar cell types between birds and mammals. Birds predominantly express SLC17A6 in EX, whereas mammals expressed SLC17A7 in neocortex and SLC17A6 elsewhere, possibly due to loss of SLC17A7 function loss in birds. Additionally, we identified a novel bird-specific Purkinje cell subtype (SVIL+), implicating the LSD11/KDM1A pathway in learning and circadian rhythms, and related numerous positively selected genes in birds, suggesting an evolutionary optimization of cerebellar functions for ecological and behavioral adaptation. Our findings elucidate the complex interplay between genetic evolution and environmental adaptation, underscoring the role of genetic diversification in the development of specialized cell types across amniotes.

The radiosensitivity of mice differs between postnatal days 10 (P10) and 21(P21); these days mark different stages of brain development. In the present study, Ki67 and doublecotin (DCX) immunostaining and hematoxylin staining was performed, which showed that acute radiation exposure at postnatal day 10 induced higher cell apoptosis and loss in the hilus of the dentate gyrus at day 1 postirradiation than postnatal day 21. MicroRNA (miRNA) sequencing and real-time quantitative reverse transcription PCR (qRT-PCR) analysis indicated the upregulation of miRNA-34a-5p at days 1 and 7 days after irradiation at postnatal day 10, but not at postnatal day 21. Down-regulation of T-cell intracytoplasmic antigen-1 pathway (Tia1) was indicated by qRT-PCR at day 1 day but not day 7 after irradiation at postnatal day 10. Neurobehavioral testing in mature mice irradiated at postnatal day 10 demonstrated the impairment of short-term memory in novel object recognition and spatial memory, compared to those irradiated at postnatal day 21. Combined with our previous luciferase assay showing the direct interaction of miRNA34a-5p and Tia1, these findings suggest that radiation-induced abnormal miR-34a-5p/Tial interaction at day 1 after irradiation at postnatal day 10 may be involved in apoptosis of the dentate gyrus hilar, impairment of neurogenesis and subsequent short-term memory loss as observed in the novel object recognition and Barnes maze tests.

Cyclin-dependent kinase 1 (CDK1) plays essential roles in cell cycle regulation. However, due to the early embryonic lethality of mouse Cdk1 mutants, the in vivo role of CDK1 in regulating cell cycle and embryonic development remains unclear. Here, by generating zebrafish cdk1 mutants using CRISPR/Cas9 system, we show that cdk1-/-embryos exhibit severe microphthalmia accompanied with multiple defects in polarized cell division, S phase entry and M phase progression, cell apoptosis and cell differentiation, but not in interkinetic nuclear migration (IKNM). By informatics analysis, we identified Top2a as a potential downstream target, and Cyclin A2 and Cyclin B1 as partners of Cdk1 in cell cycle. Depletion of either Cyclin A2 or Top2a leads to decreased S phase entry and increased DNA damage response in zebrafish retinal cells, and depletion of Cyclin B1 leads to M phase arrest. Immunoprecipitation shows that Cdk1 and Cyclin A2 physically interact in vivo. Moreover, phosphorylation of Top2a on Serine 1213 (S1213) site is almost absent in either cdk1 or ccna2 mutants, but in not ccnb1 mutants. Furthermore, overexpression of TOP2AS1213, the phosphomimetic form of human TOP2A, rescues S phase entry and microphthalmia defects in cdk1-/- and ccna2-/- embryos. Taken together, our data suggests that Cdk1 interacts with Cyclin A2 to regulate S phase entry through phosphorylating Top2a, and with Cyclin B1 to regulate M phase progression in vivo.

Abstract The aryl hydrocarbon receptor (AHR) plays an important role during mammalian embryo development. Inhibition of AHR signaling promotes the development of hematopoietic stem/progenitor cells. AHR also regulates the functional maturation of blood cells, such as T cells and megakaryocytes. However, little is known about the role of AHR modulation during the development of erythroid cells. In this study, we used the AHR antagonist StemRegenin 1 (SR1) and the AHR agonist 2, 3, 7, 8-tetrachlorodibenzo- p- dioxin (TCDD) during different stages of human erythropoiesis to elucidate the function of AHR. We found that antagonizing AHR signaling improved the production of human embryonic stem cell (hESC)-derived erythrocytes and enhanced erythroid terminal differentiation. RNA-sequencing showed that SR1 treatment of proerythroblasts upregulated the expression of erythrocyte differentiation-related genes and downregulated actin organization-associated genes. We found that SR1 promoted F-actin remodeling in terminally differentiated erythrocytes, favoring the maturation of the cytoskeleton and enucleation. We demonstrated that the effects of AHR inhibition on erythroid maturation resulted from an increase in F-actin remodeling. Our findings help uncover the mechanism for AHR-mediated human erythroid cell differentiation. We also provide a new approach toward the large-scale production of functionally mature hPSC-derived erythrocytes for use in translational applications.

Abstract Due to the limitations of single-model tumor therapeutic strategies, multimodal combination therapy have become a more favorable option to enhance efficacy by compensating for its deficiencies. However, in nanomaterial-based multimodal therapeutics for tumors, exploiting synergistic interactions and cascade relationships of materials to achieve more effective treatments is still a great challenge. Based on this, we constructed a nanoplatform with a “triple-linkage” effect by cleverly integrating polydopamine (PDA), silver nanoparticles (AgNPs), and glucose oxidase (GOx) to realize enhanced photothermal therapy (PTT) and activatable metal ion therapy (MIT) for hepatocellular carcinoma (HCC) treatment. First, the non-radiative conversion of PDA under light conditions was enhanced by AgNPs, which directly enhanced the photothermal conversion efficiency of PDA. In addition, GOx reduced the synthesis of cellular heat shock proteins by interfering with cellular energy metabolism, thereby enhancing cellular sensitivity to PTT. On the other hand, H 2 O 2 , a by-product of GOx-catalyzed glucose, could be used as an activation source to activate non-toxic AgNPs to release cytotoxic Ag + , achieving activatable Ag + -mediated MIT. In conclusion, this nanosystem achieved efficient PTT and MIT for HCC by exploiting the cascade effect among PDA, AgNPs, and GOx, providing a novel idea for the design of multimodal tumor therapeutic systems with cascade regulation. Graphical abstract

Abstract Chemodynamic therapy (CDT) has garnered significant attention in the field of tumor therapy due to its ability to convert overexpressed hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) in tumors into highly toxic hydroxyl radicals (•OH) through metal ion‐mediated catalysis. However, the effectiveness of CDT is hindered by low catalyst efficiency, insufficient intra‐tumor H 2 O 2 level, and excessive glutathione (GSH). In this study, a pH/GSH dual responsive bimetallic nanocatalytic system (CuFeMOF@GOx@Mem) is developed by modifying red blood cell membranes onto glucose oxidase (GOx)‐loaded Fe‐Cu bimetallic MOFs, enhancing the efficacy of CDT through a triple‐enhanced way by H 2 O 2 self‐supply, catalysts self‐cycling, and GSH self‐elimination. Upon accumulation in tumor tissues facilitated by the red blood cell membrane, the GOx initiates a reaction with glucose to generate H 2 O 2 and gluconic acid in situ. Subsequently, the reduced pH triggers the release of Fe 3+ and Cu 2+ from CuFeMOF@GOx@Mem, which is immediately turned into Fe 2+ and Cu + by GSH, activating the Fe 2+ ‐mediated Fenton reaction. More importantly, Cu + can also act as an accelerator of Fe 3+ /Fe 2+ conversion, meanwhile, the generated Cu 2+ can be further reduced to Cu + by GSH. Consequently, sustained accumulation of H 2 O 2 and Fe 2+ as well as sustained elimination of GSH are achieved simultaneously, providing a unique approach for improving the anti‐tumor ability of CDT.