Molecular mechanisms underlying the role of statins in the induction of brain plasticity and subsequent improvement of neurologic outcome after treatment of stroke have not been adequately investigated. Here, we use both in vivo and in vitro studies to investigate the potential roles of two prominent factors, vascular endothelial growth factor (VEGF) and brain-derived neurotrophic factor (BDNF), in mediating brain plasticity after treatment of stroke with atorvastatin. Treatment of stroke in adult mice with atorvastatin daily for 14 days, starting at 24 hours after MCAO, shows significant improvement in functional recovery compared with control animals. Atorvastatin increases VEGF, VEGFR2 and BDNF expression in the ischemic border. Numbers of migrating neurons, developmental neurons and synaptophysin-positive cells as well as indices of angiogenesis were significantly increased in the atorvastatin treatment group, compared with controls. In addition, atorvastatin significantly increased brain subventricular zone (SVZ) explant cell migration in vitro. Anti-BDNF antibody significantly inhibited atorvastatin-induced SVZ explant cell migration, indicating a prominent role for BDNF in progenitor cell migration. Mouse brain endothelial cell culture expression of BDNF and VEGFR2 was significantly increased in atorvastatin-treated cells compared with control cells. Inhibition of VEGFR2 significantly decreased expression of BDNF in brain endothelial cells. These data indicate that atorvastatin promotes angiogenesis, brain plasticity and enhances functional recovery after stroke. In addition, VEGF, VEGFR2 and BDNF likely contribute to these restorative processes.

We demonstrate that tissue plasminogen activator (tPA) and its inhibitors contribute to neurite outgrowth in the central nervous system (CNS) after treatment of stroke with multipotent mesenchymal stromal cells (MSCs). In vivo, administration of MSCs to mice subjected to middle cerebral artery occlusion (MCAo) significantly increased activation of tPA and downregulated PAI-1 levels in the ischemic boundary zone (IBZ) compared with control PBS treated mice, concurrently with increases of myelinated axons and synaptophysin. In vitro, MSCs significantly increased tPA levels and concomitantly reduced plasminogen activator inhibitor 1 (PAI-1) expression in astrocytes under normal and oxygen and glucose deprivation (OGD) conditions. ELISA analysis of conditioned medium revealed that MSCs stimulated astrocytes to secrete tPA. When primary cortical neurons were cultured in the conditioned medium from MSC co-cultured astrocytes, these neurons exhibited a significant increase in neurite outgrowth compared to conditioned medium from astrocytes alone. Blockage of tPA with a neutralizing antibody or knock-down of tPA with siRNA significantly attenuated the effect of the conditioned medium on neurite outgrowth. Addition of recombinant human tPA into cortical neuronal cultures also substantially enhanced neurite outgrowth. Collectively, these in vivo and in vitro data suggest that the MSC mediated increased activation of tPA in astrocytes promotes neurite outgrowth after stroke.

Rice straw is an agricultural waste, the disposal of which through open burning is an emerging challenge for ecology. Green manufacturing using straw returning provides a more avant-garde technique that is not only an effective management measure to improve soil fertility in agricultural ecosystems but also nurtures environmental stewardship by reducing waste and the carbon footprint. However, fresh straw that is returned to the field cannot be quickly decomposed, and screening microorganisms with the capacity to degrade straw and understanding their mechanism of action is an efficient approach to solve such problems. This study aimed to reveal the potential mechanism of influence exerted by exogenous degradative bacteria (ZJW-6) on the degradation of straw, growth of plants, and soil bacterial community during the process of returning rice straw to the soil. The inoculation with ZJW-6 enhanced the driving force of cellulose degradation. The acceleration of the rate of decomposition of straw releases nutrients that are easily absorbed by rice (

Nanoplastics (NPs) represent a growing concern for global environmental health, particularly in marine ecosystems where they predominantly accumulate. The impact of NPs on marine benthic organisms, such as bivalves, raises critical questions regarding ecological integrity and food safety. Traditional methods for assessing NP toxicity are often limited by their time-intensive nature and ethical considerations. Herein, we explore the toxicological effects of NPs on the marine bivalve

Background: Compared to other immune checkpoint molecules, T cell immunoglobulin domain and mucin domain-3 (TIM-3) is highly expressed on natural killer (NK) cells, but its functional role and prognostic significance in acute myeloid leukemia (AML) remains unclear. This study aims to evaluate the role of TIM-3 expression on the cytotoxic and killing capacity of NK cells and its prognostic significance in AML. Methods: AML public single-cell RNA sequencing (scRNAseq) data were used to analyze the correlation of transcript levels between HAVCR2 (encoding TIM-3) and cytotoxic molecules in NK cells. NK cells from the bone marrows of seven newly diagnosed AML patients and five healthy donors (HDs) were stimulated in vitro and cell-killing activity was evaluated. A total of one hundred and five newly diagnosed adult AML patients and seven HDs were tested the expression of TIM-3 and cytotoxic molecules on the bone marrow NK cells by multi-parameter flow cytometry (MFC). Results: Both scRNAseq and MFC analysis demonstrated that TIM-3 expression on NK cells was positively related to the levels of perforin (PFP) and granzyme B (GZMB) (all p < 0.05) in AML. It was PFP and GZMB but not the TIM-3 level that was related to NK-cell-killing activity against K562 cells (p = 0.027, 0.042 and 0.55). A high frequency of TIM-3+ NK cells predicted poorer relapse-free survival (RFS) and event-free survival (EFS) (p = 0.013 and 0.0074), but was not an independent prognostic factor, whereas low GZMB levels in TIM-3+ NK cells independently predicted poorer RFS (p = 0.0032). Conclusions: TIM-3 expression on NK cells is positively related to PFP and GZMB levels but has no relation to cell-killing activity in AML, and low GZMB levels in TIM-3+ NK cells in the diagnostic bone marrows predicts poor outcomes. This study lays a theoretical foundation for the clinical application of immune checkpoint inhibitor treatment.

The biogeochemical cycling on the Qinghai–Xizang Plateau is sensitive to climate change. Yet the response of fluvial nitrate (NO 3 − ) dynamics to climatic conditions on the plateau is poorly understood. Here, natural abundance isotopes were synthesized and 15 N pairing experiments were carried out to systematically clarify the drivers of NO 3 − -N levels in an alpine river on the southeastern Qinghai–Xizang Plateau in winter. The natural abundance isotopes ( δ 15 N/ δ 18 O NO3 ) of the river waters suggested that soil organic nitrogen (SON) was the primary source of riverine NO 3 − -N (96.5% ± 2.2%), and substantial biological NO 3 − removal occurred in the catchment. The 15 N pairing techniques quantified that the removal of NO 3 − in soils and river sediments, i.e., dissimilatory NO 3 − reduction to ammonium (DNRA) denitrification, and anammox, was prevalent, which outcompeted nitrification. As SON dominated the NO 3 − sources, we focused on the drivers of NO 3 − production-related processes in the soils. The denitrification rates in the soils were largely controlled by moisture. The weak remineralization of SON in winter led to high C/N ratios, which favored DNRA. Anammox could be explained by the competition of its substrate (nitrite [NO 2 − ]) with other processes. Low temperatures in winter limited nitrification. The hydrological isotopes (i.e., δ 2 H/ δ 18 O H2O ) showed that NO 3 − in the soils was supply limited. Higher runoff due to weaker evaporation and more glacial meltwater recharging exerted dilution effects on the NO 3 − -N levels in the river. This study systematically unraveled the processes regulating the NO 3 − -N levels in an alpine river in the cold season, providing a window for understanding fluvial NO 3 − -N dynamics on the plateau.