Abstract In this paper, a delayed virus model with two different transmission methods and treatments is investigated. This model is a time-delayed version of the model in (Zhang et al. in Comput. Math. Methods Med. 2015:758362, 2015). We show that the virus-free equilibrium is locally asymptotically stable if the basic reproduction number is smaller than one, and by regarding the time delay as a bifurcation parameter, the existence of local Hopf bifurcation is investigated. The results show that time delay can change the stability of the endemic equilibrium. Finally, we give some numerical simulations to illustrate the theoretical findings.

Summary Microbes colonize human oral surfaces within hours after delivery. During postnatal development, physiological changes, such as the eruption of primary teeth and replacement of the primary dentition with permanent dentition, greatly alter the microbial habitats, which, in return, may lead to community composition shifts at different phases in people's lives. By profiling saliva, supragingival and mucosal plaque samples from healthy volunteers at different ages and dentition stages, we observed that the oral cavity is a highly heterogeneous ecological system containing distinct niches with significantly different microbial communities. More importantly, the phylogenetic microbial structure varies with ageing. In addition, only a few taxa were present across the whole populations, indicating a core oral microbiome should be defined based on age and oral niches.

Genome-wide association studies (GWAS) have laid the foundation for many downstream investigations, including the biology of complex traits, drug development, and clinical guidelines. However, the dominance of European-ancestry populations in GWAS creates a biased view of human variation and hinders the translation of genetic associations into clinical and public health applications. To demonstrate the benefit of studying underrepresented populations, the Population Architecture using Genomics and Epidemiology (PAGE) study conducted a GWAS of 26 clinical and behavioral phenotypes in 49,839 non-European individuals. Using novel strategies for multi-ethnic analysis of admixed populations, we confirm 574 GWAS catalog variants across these traits, and find 28 novel loci and 42 residual signals in known loci. Our data show strong evidence of effect-size heterogeneity across ancestries for published GWAS associations, which substantially restricts genetically-guided precision medicine. We advocate for new, large genome-wide efforts in diverse populations to reduce health disparities.

Abstract Osteosarcoma is the most common malignant tumor of bone predominately affecting adolescents and young adults. Viral etiology of osteosarcoma has been proposed more than a half-century ago but never been proven by identifying any virus authentically associated with human osteosarcoma. The Uyghur ethnic population in Xinjiang China has an unusually high prevalence of Kaposi’s sarcoma-associated herpesvirus (KSHV) infection and elevated incidence of osteosarcoma. In the current study, we explored the possible association of KSHV infection and osteosarcoma occurrence. Our seroepidemiological study revealed that KSHV prevalence was significantly elevated in osteosarcoma patients versus the general population in the Xinjiang Uyghur population (OR, 10.23; 95%CI, 4.25, 18.89). The KSHV DNA genome and viral latent nuclear antigen LANA were detected in most osteosarcoma tumor cells. Gene expression profiling analysis showed that KSHV positive osteosarcoma represents a distinct subtype of osteosarcomas with viral gene-driven signaling pathways that are important for osteosarcoma development. We conclude that KSHV infection is a risk factor for osteosarcoma and KSHV is associated with some osteosarcomas, representing a newly identified viral-associated endemic cancer. Significance Viral etiology of osteosarcoma was proposed previously but has never been proven by identifying any virus that is authentically associated with human osteosarcoma. The current study revealed an association of human osteosarcoma with KSHV infection in Uyghur osteosarcoma patients. First, this study provides the first evidence that supports the possible viral etiology of human osteosarcoma. The gene expression profiling study showed that KSHV-positive osteosarcoma represents a distinct subtype of osteosarcomas, which is of diagnostic, prognostic and therapeutic significance. Second, KSHV-associated osteosarcomas preferentially occur in children and young adults, predicting that KSHV-positive children in KSHV endemic region may be at great risk for osteosarcoma. Third, the finding extended the range of human cancers associated with viruses.

IGFBP7 has been found to play an important role in inflammatory diseases, such as acute lung injury (ALI). However, the role of IGFBP7 in different stages of inflammation remains unclear. Transcriptome sequencing was used to identify the regulatory genes of IGFBP7, and endothelial IGFBP7 expression was knocked down using Aplnr-Dre mice to evaluate the endothelial proliferation capacity. The expression of proliferation-related genes was detected by Western blotting and RT-PCR assays. In the present study, we found that knockdown of IGFBP7 in endothelial cells significantly decreases the expression of endothelial cell proliferation-related genes and cell number in the recovery phase but not in the acute phase of ALI. Mechanistically, using bulk-RNA sequencing and CO-IP, we found that IGFBP7 promotes phosphorylation of FOS and subsequently up-regulates YAP1 molecules, thereby promoting endothelial cell proliferation. This study indicated that IGFBP7 has diverse roles in different stages of ALI, which extends the understanding of IGFBP7 in different stages of ALI and suggests that IGFBP7 as a potential therapeutic target in ALI needs to take into account the period specificity of ALI.

Introduction Microbial community composition is closely associated with host disease onset and progression, underscoring the importance of understanding host–microbiota dynamics in various health contexts. Methods In this study, we utilized full-length 16S rRNA gene sequencing to conduct species-level identification of the microorganisms in the oral cavity of a giant panda ( Ailuropoda melanoleuca ) with oral malignant fibroma. Results We observed a significant difference between the microbial community of the tumor side and non-tumor side of the oral cavity of the giant panda, with the latter exhibiting higher microbial diversity. The tumor side was dominated by specific microorganisms, such as Fusobacterium simiae , Porphyromonas sp. feline oral taxon 110, Campylobacter sp. feline oral taxon 100, and Neisseria sp. feline oral taxon 078, that have been reported to be associated with tumorigenic processes and periodontal diseases in other organisms. According to the linear discriminant analysis effect size analysis, more than 9 distinct biomarkers were obtained between the tumor side and non-tumor side samples. Furthermore, the Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes analysis revealed that the oral microbiota of the giant panda was significantly associated with genetic information processing and metabolism, particularly cofactor and vitamin, amino acid, and carbohydrate metabolism. Furthermore, a significant bacterial invasion of epithelial cells was predicted in the tumor side. Discussion This study provides crucial insights into the association between oral microbiota and oral tumors in giant pandas and offers potential biomarkers that may guide future health assessments and preventive strategies for captive and aging giant pandas.

This study investigated the protective effect of ginsenoside Rg_1(GRg_1) on oxygen and glucose deprivation/reoxygenation(OGD/R)-injured rat adrenal pheochromocytoma(PC12) cells and whether the underlying mechanism was related to the regulation of inositol-requiring enzyme 1(IRE1)-c-Jun N-terminal kinase(JNK)-C/EBP homologous protein(CHOP) signaling pathway. An OGD/R model was established in PC12 cells, and PC12 cells were randomly classified into control, model, OGD/R+GRg_1(0.1, 1, 10 μmol·L~(-1)), OGD/R+GRg_1+rapamycin(autophagy agonist), OGD/R+GRg_1+3-methyladenine(3-MA,autophagy inhibitor), OGD/R+GRg_1+tunicamycin(endoplasmic reticulum stress agonist), OGD/R+GRg_1+4-phenylbutyric acid(4-PBA, endoplasmic reticulum stress inhibitor), and OGD/R+GRg_1+3,5-dibromosalicylaldehyde(DBSA, IRE1 inhibitor) groups. Except the control group, the other groups were subjected to OGD/R treatment, i.e., oxygen and glucose deprivation for 6 h followed by reoxygenation for 6 h. Cell viability was detected by the 3-(4,5-dimethyl-2-thiazolyl)-2,5-diphenyl tetrazolium bromide(MTT) assay. Apoptosis was detected by Hoechst 33342 staining, and the fluorescence intensity of autophagosomes by the monodansylcadaverine(MDC) assay. Western blot was employed to determine the expression of autophagy-related proteins(Beclin1, LC3-Ⅱ, and p62) and the pathway-related proteins [IRE1, p-IRE1, JNK, p-JNK, glucose-regulated protein 78(GRP78), and CHOP]. The results showed that GRg_1 dose-dependently increased the viability of PC12 cells and down-regulated the expression of Beclin1, LC3-Ⅱ, p-IRE1, p-JNK, GRP78, and CHOP, compared with the model group. Furthermore, GRg_1 decreased the apoptosis rate and MDC fluorescence intensity and up-regulated the expression of p62 protein. Compared with the OGD/R+GRg_1(10 μmol·L~(-1)) group, OGD/R+GRg_1+rapamycin and OGD/R+GRg_1+tunicamycin groups showed increased apoptosis rate and MDC fluorescence intensity, up-regulated protein levels of Beclin1, LC3-Ⅱ, p-IRE1, p-JNK, GRP78, and CHOP, decreased relative cell survival rate, and down-regulated protein level of p62. The 3-MA, 4-PBA, and DBSA groups exerted the opposite effects. Taken together, GRg_1 may ameliorate OGD/R-induced PC12 cell injury by inhibiting autophagy via the IRE1-JNK-CHOP pathway.

Abstract Dental caries is the most common chronic infectious diseases around the world and disproportionately affects the marginalized socioeconomic group. Streptococcus mutans , considered a primary etiological agent of caries, must depend on the coordinated physiological response to tolerate the oxidative stress generated by commensal species within dental plaque, which is a critical aspect of its pathogenicity. Here, we identified and characterized a novel TetR family regulator SMU_1361c, encoded by the TnSmu2 operon, which appears to be acquired by the bacteria via horizontal genes transfer. Surprisingly, smu_1361c functions as a transcriptional repressor to regulate gene expression outside its operon, involved in the oxidative stress response of S. mutans . The smu_1361c overexpression strain UA159/pDL278- 1361c was more susceptible to oxidative stress and less competitive against hydrogen peroxide generated by commensal species Streptococcus gordonii and Streptococcus sanguinis . Transcriptomics analysis revealed that smu_1361c overexpression resulted in the significant downregulation of 22 genes mainly belonging to three gene clusters responsible for the oxidative stress response. The conversed DNA binding motif of SMU_1361c was determined by electrophoretic mobility shift and DNase I footprinting assay with purified SMU_1361c protein, therefore, smu_1361c is directly involved in gene transcription related to the oxidative stress response. Crucially, our finding provides a new understanding of how S. mutans deals with the oxidative stress that is required for pathogenesis and will facilitate the development of new and improved therapeutic approaches for dental caries.

Streptococcus mutans is a key etiological agent in dental caries, owing to its strong ability to form biofilms through carbohydrate fermentation. Protein acetylation, facilitated by GNAT family acetyltransferases, plays a critical regulatory role in bacterial physiology, but its impact on S. mutans remains largely unexplored. In this study, we investigated the role of the GNAT family acetyltransferase encoded by smu_1558c in regulating the growth and biofilm formation of S. mutans . The deletion of smu_1558c resulted in impaired growth, reduced biofilm formation, and diminished synthesis of water-insoluble extracellular polysaccharides (EPS). Proteomic analysis revealed 166 differentially expressed proteins in the deletion mutant, with significant enrichment in pathways related to carbohydrate transport and metabolism, and translation. Notably, glucosyltransferases GtfB and GtfC, key enzymes in biofilm formation, were significantly downregulated in the deletion mutant, while ClpL, a Clp-like ATP-dependent protease involved in protein homeostasis under stress conditions, was highly upregulated. These findings highlight that acetyltransferase smu_1558c plays a crucial role in the growth, biofilm formation, and EPS synthesis of S. mutans through its regulation of carbohydrate transport and metabolism pathways, as well as stress response mechanisms. This study provides novel insights into the molecular mechanisms governing S. mutans pathogenicity and suggests potential therapeutic targets for caries prevention.