Antibiotic-free methods hold particular promise for preventing and controlling multidrug-resistant (MDR) bacterial infection via eradiation of bacteria and their pathogenic virulence. A facile and bioinspired strategy is presented for bridging antibacterial sonodynamic therapy and antivirulence immunotherapy. As a proof-of-concept, an antibody which neutralizes alpha-toxin of methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) is genetically engineered on to the surface of cell membrane nanovesicles, which then undergo sonosensitizer encapsulation. Compared with conventional passive virulence absorption using natural red blood membrane, the highly active antibody–toxin interaction enables the nanovesicles to capture virulence more potently in vitro. Upon ultrasound activation, the sonosensitizers efficiently generate reactive oxygen species to kill bacteria and accelerate the virulence clearance. In vivo optical imaging shows that the antibody-piloted nanocapturer can successfully locate MRSA infection and accurately distinguish the foci from sterile inflammation. In situ magnetic resonance imaging and oxyhemoglobin saturation detection visualize the treatment progression, revealing a complete sono-immunotherapeutic eradication of MRSA myositis in mice. The first combination of antibacterial sonodynamic therapy and antivirulence immunotherapy, which promises a new way for antibiotic-free nanotheranostics to robustly combat MDR bacterial infections, is presented.

Rapid emergence of multidrug resistant (MDR) "superbugs" poses a severe threat to global health. Notably, undeveloped diagnosis and concomitant treatment failure remain highly challenging. Herein, we report a sonotheranostic strategy to achieve bacteria-specific labeling and visualized sonodynamic therapy (SDT). Using maltohexaose-decorated cholesterol and bacteria-responsive lipid compositions, a smart nanoliposomes platform (MLP18) was developed for precise delivery of purpurin 18, a potent sonosensitizer proved in this study. Taking advantage of the bacteria-specific maltodextrin transport pathway, the prepared MLP18 can specifically target the bacterial infection site and accurately distinguish the foci from sterile inflammation or cancer with a highly selective fluorescence/photoacoustic signal on the bacteria-infected site of mice. Moreover, the bacteria-responsive feature of MLP18 activated an efficient release and internalization of high concentration sonosensitizer into bacterial cells, resulting in effective sonodynamic elimination of MDR bacteria. In situ MRI monitoring visualized such potent sonodynamic activity and indicated that MLP18-mediated SDT could successfully eradicate inflammation and abscess from mice with bacterial myositis. In view of the above advantages, the developed nanoliposomes may serve as a promising sonotheranostic platform against MDR bacteria in the areas of healthcare.

Abstract Long-duration in vivo simultaneous imaging of multiple anatomical structures is useful for understanding physiological aspects of diseases, informative for molecular optimization in preclinical models, and has potential applications in surgical settings to improve clinical outcomes. Previous studies involving simultaneous imaging of multiple anatomical structures, e.g., blood and lymphatic vessels as well as peripheral nerves and sebaceous glands, have used genetically engineered mice, which require expensive and time-consuming methods. Here, an IgG4 isotype control antibody is labeled with a near-infrared dye and injected into a mouse ear to enable simultaneous visualization of blood and lymphatic vessels, peripheral nerves, and sebaceous glands for up to 3 hours using photoacoustic microscopy. For multiple anatomical structure imaging, peripheral nerves and sebaceous glands are imaged inside the injected dye-labeled antibody mass while the lymphatic vessels are visualized outside the mass. The efficacy of the contrast agent to label and localize deep medial lymphatic vessels and lymph nodes using photoacoustic computed tomography is demonstrated. The capability of a single injectable contrast agent to image multiple structures for several hours will potentially improve preclinical therapeutic optimization, shorten discovery timelines, and enable clinical treatments.

Abstract Tumours face tryptophan (Trp) depletion, but the mechanisms sustaining protein biosynthesis under Trp stress remain unclear. We report that Trp stress increases the levels of the translation repressor EIF4EBP1. Yet, at the same time, EIF4EBP1 is selectively phosphorylated by the metabolic master regulator MTORC1 kinase, preventing EIF4EBP1 from inhibiting translation. MTORC1 activity under Trp stress is unexpected because the absence of amino acids is typically linked with MTORC1 inhibition. EIF4EBP1-sensitive translation in Trp starved cells is sustained by EGFR and RAS signalling to MTORC1. Via this mechanism, Trp stress enhances the synthesis and activity of the aryl hydrocarbon receptor (AHR). This is noteworthy as Trp catabolites are known to activate AHR, and therefore Trp stress was previously considered to inhibit AHR. Trp stress-induced AHR enhances the expression of key regulators of autophagy, which sustains intracellular Trp levels and Trp-charged tRNAs for translation. Hence, Trp stress switches MTORC1 from its established inhibitory function into an enhancer of autophagy, acting through AHR. The clinical potential of this fundamental mechanism is highlighted by the activity of the mTORC1-AHR pathway and an autophagy signature in 20% of glioblastoma patients, opening up new avenues for cancer therapy.

Abstract TMEM16F, a Ca 2+ -activated phospholipid scramblase (CaPLSase), is critical for placental trophoblast syncytialization, HIV infection, and SARS-CoV2-mediated syncytialization. How TMEM16F is activated during cell fusion is unclear. Here, we used trophoblasts as a model for cell fusion and demonstrated that Ca 2+ influx through Ca 2+ permeable transient receptor potential vanilloid channel TRPV4 is critical for TMEM16F activation and subsequent human trophoblast fusion. GSK1016790A, a TRPV4 specific agonist, robustly activates TMEM16F in trophoblasts. Patch-clamp electrophysiology demonstrated that TRPV4 and TMEM16F are functionally coupled within Ca 2+ microdomains in human trophoblasts. Pharmacological inhibition or gene silencing of TRPV4 hindered TMEM16F activation and subsequent trophoblast syncytialization. Our study uncovers the functional expression of TRPV4 and a physiological activation mechanism of TMEM16F in human trophoblasts, thus providing us with novel strategies to regulate CaPLSase activity as a critical checkpoint of physiologically- and disease-relevant cell fusion events.

Abstract Gelatin polymers made from partially degraded collagen are important biomaterials, but their in‐situ analysis suffers from uncontrollable covalent labelling and poor spatial‐temporal imaging resolution. Herein, three tetrazolate‐tagged tetraphenylethylene fluorophores ( TPE−TAs ) are introduced for practical fluorogenic labelling of gelatin in aqueous phase and hydrogels. These probes with aggregation‐induced emission characteristics offer negligible background and elicit turn‐on fluorescence by simply mixing with the gelatin in aqueous phase, giving a detection limit of 0.15 mg/L over a linear dynamic range up to 100 mg/L. This method does not work for collagens and causes minimal interference with gelatin properties. Mechanistic studies reveal a key role for multivalent electrostatic interactions between the abundant basic residues in gelatin (e. g., lysine, hydroxylysine, arginine) and anionic tetrazolate moieties of the lipophilic fluorophore synergistically in spatially rigid macromolecular encapsulation to achieve fluorogenic labelling. The AIE strategy by forming non‐covalent fluorophore‐gelatin complexes was developed for novel hydrogels that exhibited reversible fluorescence in response to dynamic microstructural changes in the hydrogel scaffold upon salting‐in/out treatments, and enabled high spatial‐temporal imaging of the fiber network in lyophilized samples. This work may open up avenues for in‐situ imaging analysis and evaluation of gelatin‐based biomaterials during processes such as in vivo degradation and mineralization.

Chronic prostatitis / Chronic pelvic pain syndrome (CP/CPPS) is a common disease in men. It has a high incidence and a great impact on the quality of life of patients. It has become an important disease that threatens the physical and mental health of men. It belongs to the category of "essence turbidity" in traditional Chinese medicine. As a non-drug external treatment of traditional Chinese medicine, acupuncture has definite curative effect and high safety. By reviewing the relevant literature on acupuncture treatment of CP/CPPS in the past five years at home and abroad, it is found that acupuncture can significantly improve the clinical symptoms and quality of life of CP/CPPS, and has a wide application prospect. This paper makes a preliminary discussion on this, hoping to be helpful to acupuncture and clinical treatment.

Acute and chronic liver failure are clinically significant conditions, and the artificial liver support system (ALSS) is emerging as a novel and effective approach for the clinical management of liver failure. Within this framework, scaffold materials occupy a pivotal position as integral components of the bioreactor. Elevating the performance capabilities of these scaffolds not only augments the therapeutic efficacy of the artificial liver but also lays the groundwork for refining and selecting large-scale hepatocyte culture models. In this study, we introduced a novel hepatocyte scaffold material designated as PET-COL, crafted by coating polyethylene terephthalate (PET) with collagen. This involved a sequence of modifications, including alkaline hydrolysis, EDC/NHS activation and crosslinking, as well as collagen conjugation. The physicochemical attributes of the scaffold were thoroughly characterized by Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), second harmonic generation (SHG), water contact angle measurements, and high-performance liquid chromatography–mass spectrometry (HPLC-MS). Furthermore, an investigation into the material’s biological properties was conducted that encompassed SEM (HepaRG growth), fluorescence staining (assessment of cell viability), staining by trypan blue (HepaRG counting), CCK-8 (proliferation of cells), biochemical testing, and immunosorbent assay. Our findings revealed that collagen was covalently bonded to the PET surface, leading to a substantial enhancement in the material’s hydrophilicity (p < 0.001). The quantity of collagen coating was determined to be precisely 33.30 μg per scaffold. Human liver progenitor HepaRG cells thrived on the PET-COL material. Compared with the untreated group, cell viability, albumin secretion, urea synthesis, and the expression levels of CYP3A4 and CPS1 increased significantly (p < 0.001), demonstrating remarkable biological vitality. The PET-COL scaffold, as developed in this study, holds immense potential for application in bioartificial livers.

Abstract Purpose The purpose of this study was to assess the structural characteristics of the styloid process (SP) using cone-beam computed tomography (CBCT) examination in patients with maxillofacial diseases. The study aimed to determine the prevalence of elongated styloid process (ESP) and its relationship to gender in the study population. Radiographic records of 498 subjects were evaluated retrospectively. Radiological examinations including measurements of the structure, length, volume, and angulations of styloid process were performed on CBCT images. Males had significantly longer styloid process in both sides than females in the study population and a strong positive linear relationship was found between left and right sides’ process length ( r = 0.83; p < 0.001). The mean internal oblique angle of styloid process differed between genders, but there were no statistically significant differences in the mean anterior oblique angle. Out of 498 subjects, 62 (24.13%) females and 101 (41.91%) males had elongated left styloid process (≥ 30 mm), while 75 (29.18%) and 90 (37.34%) had right side respectively. Methods Radiographic records of 498 subjects were evaluated retrospectively. Radiological examinations including measurements of the structure, length, volume, and angulations of styloid process were performed on CBCT images. Results Males had significantly longer styloid process in both sides than females in the study population and a strong positive linear relationship was found between left and right sides’ process length ( r = 0.83; p < 0.001). The mean internal oblique angle of styloid process differed between genders, but there were no statistically significant differences in the mean anterior oblique angle. Out of 498 subjects, 62 (24.13%) females and 101 (41.91%) males had elongated left styloid process (≥30 mm), while 75 (29.18%) and 90 (37.34%) had right side respectively. Conclusions This study presents the CBCT as an alternative method to CT or panoramic radiographs for the measurement and the assessment of the styloid process. Within the study in 498 subjects in China, it was observed that the males, on average, had significantly longer styloid process and narrower internal oblique angle than females either in left or right side. Around 33% of the study population had ESP.