Increased glucose production and reduced hepatic glycogen storage contribute to metabolic abnormalities in diabetes. Irisin, a newly identified myokine, induces the browning of white adipose tissue, but its effects on gluconeogenesis and glycogenesis are unknown. In the present study, we investigated the effects and underlying mechanisms of irisin on gluconeogenesis and glycogenesis in hepatocytes with insulin resistance, and its therapeutic role in type 2 diabetic mice. Insulin resistance was induced by glucosamine (GlcN) or palmitate in human hepatocellular carcinoma (HepG2) cells and mouse primary hepatocytes. Type 2 diabetes was induced by streptozotocin/high-fat diet (STZ/HFD) in mice. In HepG2 cells, irisin ameliorated the GlcN-induced increases in glucose production, phosphoenolpyruvate carboxykinase (PEPCK) and glucose-6-phosphatase (G6Pase) expression, and glycogen synthase (GS) phosphorylation; it prevented GlcN-induced decreases in glycogen content and the phosphoinositide 3-kinase (PI3K) p110α subunit level, and the phosphorylation of Akt/protein kinase B, forkhead box transcription factor O1 (FOXO1) and glycogen synthase kinase-3 (GSK3). These effects of irisin were abolished by the inhibition of PI3K or Akt. The effects of irisin were confirmed in mouse primary hepatocytes with GlcN-induced insulin resistance and in human HepG2 cells with palmitate-induced insulin resistance. In diabetic mice, persistent subcutaneous perfusion of irisin improved the insulin sensitivity, reduced fasting blood glucose, increased GSK3 and Akt phosphorylation, glycogen content and irisin level, and suppressed GS phosphorylation and PEPCK and G6Pase expression in the liver. Irisin improves glucose homoeostasis by reducing gluconeogenesis via PI3K/Akt/FOXO1-mediated PEPCK and G6Pase down-regulation and increasing glycogenesis via PI3K/Akt/GSK3-mediated GS activation. Irisin may be regarded as a novel therapeutic strategy for insulin resistance and type 2 diabetes.

Inflammation is involved in pathogenesis of hypertension. NLRP3 inflammasome activation is a powerful mediator of inflammatory response via caspase-1 activation. The present study was designed to determine the roles and mechanisms of NLRP3 inflammasome in phenotypic modulation and proliferation of vascular smooth muscle cells (VSMCs) in hypertension. Experiments were conducted in spontaneously hypertensive rats (SHR) and primary aortic VSMCs. NLRP3 inflammasome activation was observed in the media of aorta in SHR and in the VSMCs from SHR. Knockdown of NLRP3 inhibited inflammasome activation, VSMC phenotypic transformation and proliferation in SHR-derived VSMCs. Increased NFκB activation, histone acetylation and histone acetyltransferase expression were observed in SHR-derived VSMCs and in media of aorta in SHR. Chromatin immunoprecipitation analysis revealed the increased histone acetylation, p65-NFκB and Pol II occupancy at the NLRP3 promoter in vivo and in vitro. Inhibition of NFκB with BAY11-7082 or inhibition of histone acetyltransferase with curcumin prevented the NLRP3 inflammasome activation, VSMC phenotype switching and proliferation in VSMCs from SHR. Moreover, curcumin repressed NFκB activation. Silencing of NLRP3 gene ameliorated hypertension, vascular remodeling, NLRP3 inflammasome activation and phenotype switching in the aorta of SHR. These results indicate that NLRP3 inflammasome activation response to histone acetylation and NFκB activation contributes to VSMC phenotype switching and proliferation and vascular remodeling in hypertension.

Abstract O-GlcNAcylation has been implicated in the tumorigenesis of various tissue origins, but its function in liver tumorigenesis is not clear. Here, we demonstrate that O-GlcNAcylation can enhance the expression, stability and function of Yes-associated protein (YAP), the downstream transcriptional regulator of the Hippo pathway and a potent oncogenic factor in liver cancer. O-GlcNAcylation induces transformative phenotypes of liver cancer cells in a YAP-dependent manner. An O-GlcNAc site of YAP was identified at Thr241, and mutating this site decreased the O-GlcNAcylation, stability, and pro-tumorigenic capacities of YAP, while increasing YAP phosphorylation. Importantly, we found via in vitro cell-based and in vivo mouse model experiments that O-GlcNAcylation of YAP was required for high-glucose-induced liver tumorigenesis. Interestingly, a positive feedback between YAP and global cellular O-GlcNAcylation is also uncovered. We conclude that YAP O-GlcNAcylation is a potential therapeutic intervention point for treating liver cancer associated with high blood glucose levels and possibly diabetes.

Abstract Some types of circular RNA (circRNA) are aberrantly expressed in human diseases including hepatocellular carcinoma (HCC). However, its regulation mechanism and diagnostic roles are largely unknown. Here, we identified that circRNA_104075 (circ_104075) was highly expressed in HCC tissues, cell lines and serum. Mechanistically, HNF4a bound to the −1409 to −1401 region of the circ_104075 promoter to stimulate the expression of circ_104075. Moreover, circ_104075 acted as a ceRNA to upregulate YAP expression by absorbing miR-582-3p. Interestingly, an N 6 -methyladenosine (m 6 A) motif was identified in the 353–357 region of YAP 3′UTR, and this m 6 A modification was essential for the interaction between miR-582-3p and YAP 3′UTR. Further, the diagnostic performance of circ_104075 was evaluated. The area under the receiver operating characteristic (AUC-ROC) for circ_104075 was 0.973 with a sensitivity of 96.0% and a specificity of 98.3%. Collectively, we determined that circ_104075 was highly expressed in HCC and elucidated its upstream and downstream regulatory mechanisms. circ_104075 additionally has the potential to serve as a new diagnostic biomarker in HCC. Targeting circ_104075 may provide new strategies in HCC diagnosis and therapy.

Metal halide perovskite materials with excellent carrier transport properties have been regarded as a new class of catalysts with great application potential. However, their development is hampered by their instability in polar solvents and high temperatures. Herein, we report a solution-processed Cs2MoCl6 perovskite nanocrystals (NCs) capped with the Mo6+, showing high thermostability in polar solvents. Furthermore, the Pd single atoms (PdSA) can be anchored on the surface of Cs2MoCl6 NCs through the unique coordination structure of Pd–Cl sites, which exhibit excellent semihydrogenation of different alkyne derivatives with high selectivity at full conversion at room temperature. Moreover, the activity could be improved greatly under Xe lamp irradiation. Detailed experimental characterization and DFT calculations indicate the improved activity under light illumination is due to the synergistic effect of photo-to-heat conversion and photoinduced electron transfer from Cs2MoCl6 to PdSA, which facilitates the activation of the C≡C group. This work not only provides a new catalyst for high selective semihydrogenation of alkyne derivatives but also opens a new avenue for metal halides as photothermal catalysts.

Asprosin, a newly discovered hormone, is linked to insulin resistance. This study shows the roles of asprosin in vascular smooth muscle cell (VSMC) proliferation, migration, oxidative stress, and neointima formation of vascular injury.

Abstract Mitochondrial dysfunction is a key factor in exacerbating pressure overload‐induced cardiac hypertrophy and is linked to increased morbidity and mortality. ECSIT, a crucial adaptor for inflammation and mitochondrial function, has been reported to express multiple transcripts in various species and tissues, leading to distinct protein isoforms with diverse subcellular localizations and functions. However, whether an unknown ECSIT isoform exists in cardiac cells and its potential role in regulating mitochondrial function and pathological cardiac hypertrophy has remained unclear. This study identified a 42‐kDa ECSIT isoform encoded by the transcript variant Ecsit‐X4, which is highly expressed in the mitochondria of adult cardiomyocytes but down‐regulated in hypertrophic human heart samples and TAC‐treated mouse hearts. AAV9‐mediated Ecsit‐X4 gene therapy, administered either before or after TAC surgery, significantly attenuated cardiac hypertrophy. Cardiomyocyte‐specific Ecsit deficiency worsened TAC‐induced cardiac hypertrophy, while Ecsit‐X4 compensation independently rescued hypertrophic phenotypes in Ecsit cKO mice. Mechanistically, ECSIT‐X4 localized to the mitochondria and interacted with STAT3, leading to increased STAT3 levels and enhanced serine 727 phosphorylation in cardiomyocyte mitochondria, thereby promoting strong mitochondrial bioenergetics. This study identified a novel transcript variant of ECSIT localized in the mitochondria of adult cardiomyocytes and highlights its potential as a therapeutic target for heart failure.