microRNA-483 regulation of pancreatic beta-cell function and identity

microRNA-483 对胰腺 β 细胞功能和身份的调节

基本信息

  • 批准号:
    10580237
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 40.43万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2023
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2023-01-01 至 2025-12-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

Abstract: Type 2 diabetes is a metabolic disorder that causes hyperglycemia in patients. Loss of functional beta-cell mass is a hallmark of progression from insulin resistance to overt diabetes. New evidence indicated altered identity of β-cells due to beta-cell dedifferentiation is believed to be a new mechanism of β-cell loss in diabetes. However, the mechanism of β-cell dedifferentiation remains to be investigated. microRNAs (miRNAs) are small non-coding RNAs that regulate β- cell function and survival by inhibiting specific target gene expression. We discovered that miR- 483 is highly expressed in β-cells, but much less in α-cells. Mice with β-cell specific deletion of miR-483 exhibited diet-induced hyperglycemia and reduced glucose tolerance without changing in β-cell mass. RNA-seq analysis revealed that miR-483 inactivation resulted in a marked increase in oxidative stress markers including gamma-glutamyltransferase (Ggt1), suggesting that miR- 483 deficiency activates oxidation stress, which causes mitochondrial dysfunction and simultaneously triggers an adaptive antioxidant stress response. Notably, miR-483 deletion increases expression of a β-cell disallowed gene Aldh1a3, pointing to a direction linking dysregulation of microRNAs with β-cell dedifferentiation. The objective of this project is to identity new factors/pathways initiating beta-cell dedifferentiation. We hypothesize that miR-483 maintains β-cell identity by preventing beta-cell dedifferentiation, and miR-483 inactivation induces alteration of antioxidant defense that in turn leads to mitochondrial dysfunction. We will test this hypothesis with the following Aims: Aim 1. Determine the β-cell identity in miR-483 deficient mice after HFD feeding. Aim 2. Elucidate mechanism(s) by which miR-483 maintains β- cell identity. Moreover, the therapeutic potential of miR-483 in preventing β-cell dedifferentiation in human islets will be examined. The results obtained from this project will help understand the underlying mechanisms of β-cell dedifferentiation and guide therapeutical treatments for diabetes. This project will also provide research opportunities for both undergraduate and graduate students.
摘要: 2型糖尿病是一种代谢紊乱,导致患者高血糖症。丧失功能性 β-细胞质量是从胰岛素抵抗发展到明显糖尿病的标志。新 有证据表明,由于β细胞去分化而导致的β细胞身份改变被认为是一种 糖尿病中β细胞丢失的新机制。然而,β细胞去分化的机制 仍有待调查。microRNAs(miRNAs)是一类小的非编码RNA, 通过抑制特定靶基因的表达来提高细胞功能和存活率。我们发现miR- 483在β细胞中高度表达,但在α细胞中表达较少。具有β细胞特异性缺失的小鼠 miR-483表现出饮食诱导的高血糖和葡萄糖耐量降低,而不改变 在β细胞团中。RNA-seq分析显示,miR-483失活导致细胞凋亡显著增加。 包括γ-谷氨酰转移酶(Ggt 1)在内的氧化应激标志物,表明miR- 483缺乏激活氧化应激,导致线粒体功能障碍, 同时触发了适应性抗氧化应激反应。值得注意的是,miR-483缺失 增加β细胞不允许的基因Aldh 1a 3的表达,指向一个方向, 微RNA的失调与β细胞去分化。本项目的目标是识别 启动β细胞去分化的新因子/途径。我们假设miR-483 通过防止β细胞去分化和miR-483失活来维持β细胞的特性 诱导抗氧化防御的改变,进而导致线粒体功能障碍。我们将 用以下目标来检验这个假设:目标1。确定miR-483中的β细胞身份 缺陷型小鼠后HFD喂养。目标2.阐明miR-483维持β- 细胞识别此外,miR-483在预防β细胞去分化中的治疗潜力是潜在的。 在人类胰岛中的作用。从这个项目中获得的结果将有助于了解 β细胞去分化的潜在机制,并指导糖尿病的治疗性治疗。 这个项目也将为本科生和研究生提供研究机会 学生

项目成果

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