Abstract Whereas biochemical markers are available for most types of cell death, current studies on non-autonomous cell death by entosis relays strictly on the identification of cell-in-cell structure (CICs), a unique morphological readout that can only be quantified manually at present. Moreover, the manual CICs quantification is generally over-simplified as CICs counts, which represents a major hurdle against profound mechanistic investigations. In this study, we take advantage of artificial intelligence (AI) technology to develop an automatic identification method for CICs (AIM-CICs), which performs comprehensive CICs analysis in an automated and efficient way. The AIM-CICs, developed on the algorithm of convolutional neural network (CNN), can not only differentiate between CICs and non-CICs (AUC > 0.99), but also accurately categorize CICs into five subclasses based on CICs stages and cell number involved (AUC > 0.97 for all subclasses). The application of AIM-CICs would systemically fuel researches on CICs-mediated cell death such as high-throughput screening.

Abstract The non-autonomous cell death by entosis was mediated by the so-called cell-in-cell structures, which were believed to kill the internalized cells by a mechanism dependent on acidified lysosomes. However, the precise values and roles of pH critical for the death of the internalized cells remained undetermined yet. We creatively employed keima, a fluorescent protein that displays different excitation spectra in responding to pH changes, to monitor the pH dynamics of the entotic vacuoles during cell-in-cell mediated death. We found that different cells varied in their basal intracellular pH, and the pH was relatively stable for entotic vacuoles containing live cells, but sharply dropped to a narrow range along with the inner cell death. In contrast, the lipidation of entotic vacuoles by LC3 displayed previously underappreciated complex patterns associated with entotic and apoptotic death, respectively. The pH decline seemed to play distinct roles in the two types of inner cell deaths, where apoptosis is preceded with moderate pH decline while a profound pH decline is likely to be determinate for entotic death. Whereas the cancer cells seemed to be lesser tolerant to acidified environments than non-cancerous cells, manipulating vacuolar pH could effectively control inner cell fates and switch the ways whereby inner cell die. Together, this study demonstrated for the first time the pH dynamics of entotic vacuoles that dictate the fates of internalized cells, providing a rationale for tuning cellular pH as a potential way to treat cell-in-cell associated diseases such as cancer.

Entosis was proposed to promote aneuploidy and genome instability by cell-in-cell mediated engulfment in tumor cells. We reported here, in non-transformed epithelial cells, that entosis coupled with mitotic arrest functions to counteract genome instability by targeting aneuploid mitotic progenies for engulfment and elimination. We found that the formation of cell-in-cell structures associated with prolonged mitosis, which was sufficient to induce entosis. This process was controlled by the tumor suppressor p53 (wild type) that upregulates Rnd3 expression in response to DNA damages associated with prolonged metaphase. Rnd3 compartmentalized RhoA activities accumulated during prolonged metaphase to drive cell-in-cell formation. Remarkably, this prolonged mitosis-induced entosis (mintosis) selectively targets non-diploid progenies for internalization, blockade of which increased aneuploidy. Thus, our work uncovered a heretofore unrecognized mechanism of mitotic surveillance for entosis, which eliminates newly-born abnormal daughter cells in a p53-depedent way to maintain genome integrity. Key Words: mintosis, entosis, mitosis, cell-in-cell, p53, RND3, mitotic surveillance### Competing Interest StatementThe authors have declared no competing interest.

This study investigates the relationship between hypertension, dysregulation of the autonomic nervous system, heart rate variability (HRV), and chronic inflammation.