Aims: Ischemia-reperfusion injury (IRI)-induced acute kidney injury (IRI-AKI) is characterized by elevated levels of reactive oxygen species (ROS), mitochondrial dysfunction, and inflammation, but the potential link among these features remains unclear. In this study, we aimed to investigate the specific role of mitochondrial ROS (mtROS) in initiating mitochondrial DNA (mtDNA) damage and inflammation during IRI-AKI. Methods: The changes in renal function, mitochondrial function, and inflammation in IRI-AKI mice with or without mtROS inhibition were analyzed in vivo. The impact of mtROS on TFAM (mitochondrial transcription factor A), Lon protease, mtDNA, mitochondrial respiration, and cytokine release was analyzed in renal tubular cells in vitro. The effects of TFAM knockdown on mtDNA, mitochondrial function, and cytokine release were also analyzed in vitro. Finally, changes in TFAM and mtDNA nucleoids were measured in kidney samples from IRI-AKI mice and patients. Results: Decreasing mtROS levels attenuated renal dysfunction, mitochondrial damage, and inflammation in IRI-AKI mice. Decreasing mtROS levels also reversed the decrease in TFAM levels and mtDNA copy number that occurs in HK2 cells under oxidative stress. mtROS reduced the abundance of mitochondrial TFAM in HK2 cells by suppressing its transcription and promoting Lon-mediated TFAM degradation. Silencing of TFAM abolished the Mito-Tempo (MT)-induced rescue of mitochondrial function and cytokine release in HK2 cells under oxidative stress. Loss of TFAM and mtDNA damage were found in kidneys from IRI-AKI mice and AKI patients. Conclusion: mtROS can promote renal injury by suppressing TFAM-mediated mtDNA maintenance, resulting in decreased mitochondrial energy metabolism and increased cytokine release. TFAM defects may be a promising target for renal repair after IRI-AKI.

Mitochondrial dysfunction is a key feature of injury to numerous tissues and stem cell aging. Although the tissue regenerative role of mesenchymal stem cell (MSC)-derived extracellular vesicles (MSC-EVs) is well known, their specific role in regulating mitochondrial function in target cells remains elusive. Here, we report that MSC-EVs attenuated mtDNA damage and inflammation after acute kidney injury (AKI) and that this effect was at least partially dependent on the mitochondrial transcription factor A (TFAM) pathway. In detail, TFAM and mtDNA were depleted by oxidative stress in MSCs from aged or diabetic donors. Higher levels of TFAM mRNA and mtDNA were detected in normal control (NC) MSC-EVs than in TFAM-knockdown (TFAM-KD) and aged EVs. EV-mediated TFAM mRNA transfer in recipient cells was unaffected by transcriptional inhibition. Accordingly, the application of MSC-EVs restored TFAM protein and TFAM-mtDNA complex (nucleoid) stability, thereby reversing mtDNA deletion and mitochondrial oxidative phosphorylation (OXPHOS) defects in injured renal tubular cells. Loss of TFAM also led to downregulation of multiple anti-inflammatory miRNAs and proteins in MSC-EVs. In vivo, intravenously injected EVs primarily accumulated in the liver, kidney, spleen, and lung. MSC-EVs attenuated renal lesion formation, mitochondrial damage, and inflammation in mice with AKI, whereas EVs from TFAM-KD or aged MSCs resulted in poor therapeutic outcomes. Moreover, TFAM overexpression (TFAM-OE) improved the rescue effect of MSC-EVs on mitochondrial damage and inflammation to some extent. This study suggests that MSC-EVs are promising nanotherapeutics for diseases characterized by mitochondrial damage, and TFAM signaling is essential for maintaining their regenerative capacity.

NaNbO3 (NN) ceramics have emerged as a significant lead-free dielectric material for pulsed power systems. This study introduces a pioneering NN-xBM5 ceramic, crafted through a high-entropy method and compositional optimization strategy. By hybridizing the O2– 2p and Bi3+ 6p orbitals, the long-range order within the ceramic is disrupted, leading to enhanced relaxation properties and polarizability. The ceramic displayed an impressive breakdown electric field of 300 kV/cm, a substantial recoverable energy storage density of 5.11 J/cm3, and an impressive energy storage efficiency of 77 %. XRD and XPS analyses have validated the successful integration of BM5 into the NN ceramics, effectively diminishing the occurrence of OVs, thereby aiding in reducing Pr. SEM and TEM assessments reveal that the introduction of BM5 results in a reduction in grain size and encourages the formation of PNRs, providing the ceramics with enhanced BDS and Pm. Dielectric assessments illustrate that BM5 doping enhances the temperature stability of the dielectric constant while upholding excellent relaxation properties (γ ≥ 1.7), suggesting heightened η in the ceramics. Furthermore, results for Ea and Ec derived from fitting the Arrhenius formula signify that the ceramics exhibit increased energy storage efficiency. The Ea and Ec outcomes suggest that the presence of OVs and the relaxation process in all samples are governed by the dipole conduction mechanism. This study implies that this approach can successfully design high-performance lead-free dielectric capacitors for forthcoming practical applications.

ABSTRACT Introduction This study evaluates the effectiveness of Traditional Chinese Medicine (TCM) extracts in blocking the interaction between the SARS‐CoV‐2 Spike protein and human ACE2 receptor, utilizing a dual‐method approach to explore the antiviral potential of natural compounds. Objectives This work aims to evaluate the capability of TCM extracts in inhibiting the SARS‐CoV‐2 Spike protein and ACE2 receptor interaction using advanced biochemical assays. Methods A dual‐method screening approach was utilized, beginning with a pseudovirus assay to assess the inhibition capabilities of TCM extracts in vitro, followed by a split‐ubiquitin yeast two‐hybrid (Y2H) system to validate interactions in live cells. Active compounds were characterized and quantified using UPLC‐Q‐Exactive‐Orbitrap‐MS. Results Among the 91 TCM extracts tested, Rosmarinus officinalis exhibited the most potent inhibition in both pseudovirus and Y2H assays, significantly reducing viral entry and disrupting the Spike–ACE2 interaction. Comprehensive chemical profiling via UPLC‐Q‐Exactive‐Orbitrap‐MS identified 132 compounds, including phenolics, flavonoids, and terpenoids. Conclusion This research validates the use of TCM extracts in viral inhibition strategies, demonstrating the utility of integrating traditional remedies with modern scientific approaches to discover new therapeutic agents.

ABSTRACT Objectives Metabolic dysfunction‐associated steatohepatitis (MASH) is a significant risk factor for cirrhosis and hepatocellular carcinoma, for which there is currently no effective treatment. This study aimed to investigate the regulatory mechanism between endoplasmic reticulum stress (ER stress) and pyroptosis in the liver under the context of MASH. Methods and Results Pyroptosis was examined in both in vivo and in vitro ER stress models. The expression levels of nucleotide‐binding oligomerisation domain‐like receptor protein 3 (NLRP3), gasdermin D (GSDMD), caspase‐1, IL‐1β, and IL‐18 tended to increase, and “ASC specks” colocalised with the swollen ER in living cells. However, in the pyroptotic model, increased ER stress was not observed. Moreover, the overexpression of inositol‐requiring enzyme 1α (IRE‐1α), one of the main ER stress sensors, led to increases in the levels of NLRP3 and GSDMD. However, after IRE‐1α was blocked by chemical inhibitors or siRNAs, pyroptosis was also abrogated. These data showed that ER stress regulated pyroptosis through IRE‐1α. Furthermore, the immunoprecipitation results clearly indicated that GSDMD efficiently bound to IRE‐1α when ER stress was stimulated. In the MASH model, IRE‐1α was specifically inhibited by pharmacological or genetic methods, which improved the pathology of MASH by alleviating ER stress and pyroptosis. In patients with MASH, both ER stress markers and pyroptosis markers including IRE‐1α, glucose‐regulated protein 78, GSDMD/GSDMD‐N, p20, and NLRP3, are highly expressed in the liver. Conclusions This study revealed that ER stress may regulate pyroptosis through IRE‐1α‐GSDMD pathway, which accelerates the progression of MASH. These findings may offer new insights for the treatment of MASH.

Intrinsically stretchable electronics represent a significant advancement in wearable and implantable technologies, as they offer a unique advantage by maintaining intimate tissue contact while accommodating movements and size changes. This capability makes them exceptionally well-suited for applications in human-machine interfaces, wearables, and implantables, where seamless integration with the human body is essential. To realize this vision, it is important to develop soft integrated circuits for on-body signal processing and computing. Our previous work has focused on developing high-density, intrinsically stretchable transistors capable of delivering high drive current, high-speed performance, and facilitating large-scale integrated circuits. These breakthroughs were achieved through a comprehensive and synergistic approach that encompassed material innovation, meticulous fabrication process design, precise device engineering, and strategic circuit design. Here we provide a comprehensive yet detailed description of these protocols, including design principles, material preparation, fabrication processes, and troubleshooting. These protocols are to empower other researchers to reproduce our developed processes, thus fostering further advancements in stretchable electronics. Specifically, we present in this article an enhanced protocol with explanations, complemented by photographs and instructional videos. This resource aims to bridge the knowledge gap and provide invaluable insights for researchers interested in developing high-performance intrinsically stretchable transistors and integrated circuits. We hope this helps to enable future advancements in the field of intrinsically stretchable electronics.

Abstract Cytokine storm is a primary cause for multiple organ damage and death after severe infections, such as SARS-CoV-2. However, current single cytokine-targeted strategies display limited therapeutic efficacy. Here, we report that peritoneal M2 macrophages-derived extracellular vesicles (M2-EVs) are multi-target nanotherapeutics to resolve cytokine storm. In detail, primary peritoneal M2 macrophages exhibited superior anti-inflammatory potential than immobilized cell lines. Systemically administrated M2-EVs entered major organs and were taken up by phagocytes ( e . g ., macrophages). M2-EVs treatment effectively reduced excessive cytokine ( e . g ., TNF-α and IL-6) release in vitro and in vivo , thereby attenuated oxidative stress and multiple organ (lung, liver, spleen and kidney) damage in endotoxin-induced cytokine storm. Moreover, M2-EVs simultaneously inhibited multiple key proinflammatory pathways ( e . g ., NF-κB, JAK-STAT and p38 MAPK) by regulating complex miRNA-gene and gene-gene networks, and this effect was collectively mediated by many functional cargos (miRNAs and proteins) in EVs. In addition to the direct anti-inflammatory role, human peritoneal M2-EVs expressed angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2), a receptor of SARS-CoV-2 spike protein, and thus could serve as nanodecoys to prevent SARS-CoV-2 pseudovirus infection in vitro . As cell-derived nanomaterials, the therapeutic index of M2-EVs can be further improved by genetic/chemical modification or loading with specific drugs. This study highlights that peritoneal M2-EVs are promising multifunctional nanotherapeutics to attenuate infectious diseases-related cytokine storm.