The emergence and global spread of SARS-CoV-2 has resulted in the urgent need for an in-depth understanding of molecular functions of viral proteins and their interactions with the host proteome. Several individual omics studies have extended our knowledge of COVID-19 pathophysiology1–10. Integration of such datasets to obtain a holistic view of virus–host interactions and to define the pathogenic properties of SARS-CoV-2 is limited by the heterogeneity of the experimental systems. Here we report a concurrent multi-omics study of SARS-CoV-2 and SARS-CoV. Using state-of-the-art proteomics, we profiled the interactomes of both viruses, as well as their influence on the transcriptome, proteome, ubiquitinome and phosphoproteome of a lung-derived human cell line. Projecting these data onto the global network of cellular interactions revealed crosstalk between the perturbations taking place upon infection with SARS-CoV-2 and SARS-CoV at different levels and enabled identification of distinct and common molecular mechanisms of these closely related coronaviruses. The TGF-β pathway, known for its involvement in tissue fibrosis, was specifically dysregulated by SARS-CoV-2 ORF8 and autophagy was specifically dysregulated by SARS-CoV-2 ORF3. The extensive dataset (available at https://covinet.innatelab.org ) highlights many hotspots that could be targeted by existing drugs and may be used to guide rational design of virus- and host-directed therapies, which we exemplify by identifying inhibitors of kinases and matrix metalloproteases with potent antiviral effects against SARS-CoV-2. Multi-omics profiling of effects of SARS-CoV-2 and SARS-CoV on A549, a lung-derived human cell line, produces a dataset enabling identification of common and virus-specific mechanisms of infection.

Abstract Clustering is one of the most commonly used methods in single-cell RNA sequencing (scRNA-seq) data analysis and other fields of biology. Traditional clustering methods usually use data from a single source as the input (e.g. scRNA-seq data). However, as the data become more and more complex and contain information from multiple sources, a clustering method that could integrate multiple data is required. Here, we present inClust (integrated clustering), a clustering method that integrates information from multiple sources based on variational autoencoder and vector arithmetic in latent space. inClust perform information integration and clustering jointly, meanwhile it could utilize the labeling information from data as regulation information. It is a flexible framework that can accomplish different tasks under different modes, ranging from supervised to unsupervised. We demonstrate the capability of inClust in the tasks of conditional out-of-distribution generation under supervised mode; label transfer under semi-supervised mode and guided clustering mode; spatial domain identification under unsupervised mode. inClust performs well in all tasks, indicating that it is an excellent general framework for clustering and task-related clustering in the era of multi-omics.

Abstract Background Growing evidence indicated that to develop of atherosclerosis observed more often by people with Alzheimer’s disease (AD), but the underlying mechanism is not fully clarified. Considering that amyloid-β (Aβ) deposition in the brain is the key pathophysiology of AD and plasma Aβ is closely relate to Aβ deposition in the brain, in the present study, we investigated the relationships between atherosclerosis and plasma Aβ levels. Methods This was a population based cross-sectional study. Patients with high risk of atherosclerosis from Qubao Village, Xi’an were underwent carotid ultrasound for assessment of atherosclerosis. Venous blood was collected on empty stomach in the morning and plasma Aβ 1−40 and Aβ 1−42 levels were measured using ELISA. Multivariate logistic regression analysis was performed to investigate the relationships between carotid atherosclerosis (CAS) and plasma Aβ levels. Results Among 344 patients with high risk of atherosclerosis, 251(73.0%) had CAS. In the univariate analysis, the plasma Aβ levels had no significant differences between CAS group and non-CAS group (Aβ 1−40 : 53.07 ± 9.24 pg/ml vs. 51.67 ± 9.11pg/ml, p = 0.211; Aβ 1−42 : 40.10 ± 5.57 pg/ml vs. 40.70 pg/ml ± 6.37pg/ml, p = 0.285). Multivariate logistic analysis showed that plasma Aβ levels were not associated with CAS (Aβ 1−40 : OR = 1.019, 95%CI: 0.985–1.054, p = 0.270;Aβ 1−42 : OR = 1.028, 95%CI: 0.980–1.079, p = 0.256) in the total study population. After stratified by hypertension, CAS was associated with plasma Aβ 1−40 positively (OR = 1.063, 95%CI: 1.007–1.122, p = 0.028) in the non-hypertension group, but not in hypertensive group. When the plasma Aβ concentrations were classified into four groups according to its quartile, the highest level of plasma Aβ 1−40 group was associated with CAS significantly (OR = 4.465, 95%CI: 1.024–19.474, p = 0.046). Conclusion Among patients with high risk of atherosclerosis, CAS was associated with higher plasma Aβ 1−40 level in non-hypertension group, but not in hypertension group. These indicated that atherosclerosis is associated with plasma Aβ level, but the relationship may be confounded by hypertension.

We aimed to probe the association of serum 25-hydroxyvitamin D [25(OH)D] concentrations with all-cause and cause-specific mortality among patients with gout and hyperuricemia (HUA).

The negative regulation on neurogenesis has been implicated in fluoride neurotoxicity, while the evidence is limited. To explore whether fluoride interferes with neurogenesis via the Notch1 signaling and the potential alleviation effects of carvacrol (CAR), we conducted in vivo and in vitro experiments, as well as epidemiological analyses in this study. The results showed that urinary fluoride levels and circulating Notch1 levels were associated with IQ levels in boys. NaF-treated rats had fewer neurons, lower densities of dendritic spines, depressed neurogenesis, and impaired learning and memory abilities. In vitro experiments using undifferentiated PC12 cells mimicking neurogenesis revealed that NaF suppressed differentiation and neurite outgrowth. Besides, Notch1 signaling activation was detected in vivo and in vitro. The latter was confirmed using an in vitro model supplemented with DAPT, a potent Notch1 inhibitor. Furthermore, CAR supplementation negatively regulated NICD1 and Hes1 expressions and promoted hippocampal neurogenesis, thereby improving neurological functions in NaF-treated rats. These findings indicated that the inhibition of neurogenesis in hippocampi induced by fluoride via Notch1 signaling activation may be one of the underlying mechanisms of its neurotoxicity, and that CAR significantly alleviated the neurotoxicity of NaF via the Notch1 signaling.

Summary The global emergence of SARS-CoV-2 urgently requires an in-depth understanding of molecular functions of viral proteins and their interactions with the host proteome. Several individual omics studies have extended our knowledge of COVID-19 pathophysiology 1–10 . Integration of such datasets to obtain a holistic view of virus-host interactions and to define the pathogenic properties of SARS-CoV-2 is limited by the heterogeneity of the experimental systems. We therefore conducted a concurrent multi-omics study of SARS-CoV-2 and SARS-CoV. Using state-of-the-art proteomics, we profiled the interactome of both viruses, as well as their influence on transcriptome, proteome, ubiquitinome and phosphoproteome in a lung-derived human cell line. Projecting these data onto the global network of cellular interactions revealed crosstalk between the perturbations taking place upon SARS-CoV-2 and SARS-CoV infections at different layers and identified unique and common molecular mechanisms of these closely related coronaviruses. The TGF-β pathway, known for its involvement in tissue fibrosis, was specifically dysregulated by SARS-CoV-2 ORF8 and autophagy by SARS-CoV-2 ORF3. The extensive dataset (available at https://covinet.innatelab.org ) highlights many hotspots that can be targeted by existing drugs and it can guide rational design of virus- and host-directed therapies, which we exemplify by identifying kinase and MMPs inhibitors with potent antiviral effects against SARS-CoV-2.

Polysaccharides are one of the important components of the human diet, offering a wide range of biological activities, especially in improving inflammation in the digestive system and addressing metabolic diseases. Among all the reported bioactivities of polysaccharides, their regulation effects on intestinal function and bile acids (BAs) are gradually attracting the attention of more researchers. Bile acids, the main components of intestinal lipid digestive fluid, are also key signal factors for metabolic homeostasis and impact overall health. Polysaccharides usually interact directly or indirectly with the gut and gut microbiota to participate in the regulation process of reabsorption, metabolism, and excretion of bile acids in humans, thereby exerting their role in the intervention of human diseases. In this review, we comprehensively reviewed the effects of bioactive polysaccharides on the regulation of intestinal function and bile acids. The chemical structures, bioactivities, and potential mechanisms for their activities were also reviewed. This study aimed to provide a comprehensive reference for future research on the activities and mechanisms of polysaccharides, as well as to offer important strategies and insights for the development of bioactive polysaccharides to prevent inflammatory and metabolic diseases.