Cell Cycle Regulators in Pancreatic Development and Disease

胰腺发育和疾病中的细胞周期调节因子

基本信息

项目摘要

Insulin-producing pancreatic islet beta cells are destroyed, severely depleted or functionally impaired in diabetes. Therefore, replacing functional beta cell mass would advance clinical diabetes management. We have previously demonstrated the importance of Cdk4 in regulating beta cell mass. Cdk4-deficient mice display beta cell hypoplasia and develop diabetes, whereas beta cell hyperplasia is observed in mice expressing an active Cdk4R24C kinase. While beta cell replication appears to be the primary mechanism responsible for beta cell mass increase, considerable evidence also supports a contribution from the pancreatic ductal epithelium in generation of new beta cells. We conclude that Cdk4 not only promotes beta cell replication, but also facilitates the activation of beta cell progenitors in the ductal epithelium. In addition, we show that Cdk4 controls beta cell mass by recruiting quiescent cells to enter the cell cycle. We show that Cdk4 and its downstream transcription factor E2F1 regulate pancreas development prior to and during the secondary transition. Deficiency of Cdk4 results in reduced embryonic pancreas size due to impaired mesenchyme development and limitation of the number of Pdx1+ pancreatic progenitor cells. Interestingly, expression of activated Cdk4R24C kinase leads to increased Nkx2.2+ and Nkx6.1+ cells and a rise in the number and proliferation of Ngn3+ endocrine precursor cells resulting in expansion of the cell lineage. Further, we show that E2F1 binds and activates the Ngn3 promoter thereby modulating Ngn3 expression levels in the embryonic pancreas in a Cdk4-dependent manner. These results identify Cdk4 as an important regulator of early pancreas development by virtue of its ability to modulate the proliferation potential of pancreatic progenitors and endocrine precursors. We have begun a systematic analyses of other cell cycle regulators in pancreas development and function. We have recently uncovered an important role for CDK2 in beta cell function and post-natal beta cell proliferation. Cdk2 loss results in loss of beta cell function. Further, age associated reduction in beta cell mass is seen upon Cdk2 deficiency. Also, we observe that metabolic stress further accentuates the defecst due to loss of Cdk2 by further deterioration of beta cell mass and function. We are presently investigating the mechanisms that underlie these findings. We are also studying the interaction of endocrine pancreas and other organs.
产生胰岛素的胰岛β细胞在糖尿病中被破坏、严重耗尽或功能受损。因此,替换功能性β细胞群将推进临床糖尿病管理。我们以前已经证明了Cdk4在调节β细胞群中的重要性。Cdk4缺陷小鼠显示β细胞发育不全并发展为糖尿病,而在表达活性Cdk4R24C激酶的小鼠中观察到β细胞增生。虽然β细胞复制似乎是导致β细胞质量增加的主要机制,但大量证据也支持胰腺导管上皮在产生新β细胞中的贡献。我们得出结论,Cdk4不仅促进β细胞复制,而且还促进导管上皮中β细胞祖细胞的激活。此外,我们发现Cdk4通过招募静止细胞进入细胞周期来控制β细胞群。我们发现,Cdk4和它的下游转录因子E2F1调节胰腺发育之前和期间的次级转换。由于间充质发育受损和Pdx 1+胰腺祖细胞数量的限制,Cdk4的缺乏导致胚胎胰腺大小减小。有趣的是,活化的Cdk4R24C激酶的表达导致Nkx2.2+和Nkx6.1+细胞的增加以及Ngn 3+内分泌前体细胞的数量和增殖的增加,从而导致细胞谱系的扩增。此外,我们表明,E2F1结合并激活Ngn3启动子,从而调节Ngn3在胚胎胰腺中的表达水平在Cdk4依赖的方式。这些结果确定Cdk4作为早期胰腺发育的重要调节因子,其能够调节胰腺祖细胞和内分泌前体细胞的增殖潜力。 我们已经开始对胰腺发育和功能中的其他细胞周期调节因子进行系统分析。我们最近发现了CDK2在β细胞功能和出生后β细胞增殖中的重要作用。Cdk2的缺失导致β细胞功能的丧失。此外,在Cdk2缺乏时观察到与年龄相关的β细胞群减少。此外,我们观察到,代谢应激进一步加重由于Cdk2的损失,β细胞质量和功能的进一步恶化的缺陷。我们目前正在研究这些发现背后的机制。我们还在研究胰腺内分泌与其他器官的相互作用。

项目成果

期刊论文数量(6)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Telomere dysfunction suppresses multiple endocrine neoplasia in mice.
  • DOI:
    10.18632/genesandcancer.31
  • 发表时间:
    2014-09
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Lee JH;Anver M;Kost-Alimova M;Protopopov A;DePinho RA;Rane SG
  • 通讯作者:
    Rane SG
Cdk4 regulates recruitment of quiescent beta-cells and ductal epithelial progenitors to reconstitute beta-cell mass.
  • DOI:
    10.1371/journal.pone.0008653
  • 发表时间:
    2010-01-13
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.7
  • 作者:
    Lee JH;Jo J;Hardikar AA;Periwal V;Rane SG
  • 通讯作者:
    Rane SG
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Sushil Rane其他文献

Sushil Rane的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Sushil Rane', 18)}}的其他基金

Cell Cycle Regulators in Diabetes and Obesity
糖尿病和肥胖症中的细胞周期调节剂
  • 批准号:
    8741506
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    $ 67.91万
  • 项目类别:
Cell Cycle Regulators in Pancreatic Development and Disease
胰腺发育和疾病中的细胞周期调节因子
  • 批准号:
    10699675
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    $ 67.91万
  • 项目类别:
Transforming Growth Factor - Beta Superfamily Signaling in Diabetes and Obesity
转化生长因子 - 糖尿病和肥胖症中的β超家族信号传导
  • 批准号:
    10004448
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    $ 67.91万
  • 项目类别:
Cell Cycle Regulators in Diabetes and Obesity
糖尿病和肥胖症中的细胞周期调节剂
  • 批准号:
    10919444
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    $ 67.91万
  • 项目类别:
Cell Cycle Regulators in Diabetes and Obesity
糖尿病和肥胖症中的细胞周期调节剂
  • 批准号:
    8148842
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    $ 67.91万
  • 项目类别:
Cell Cycle Regulators in Pancreatic Development and Disease
胰腺发育和疾病中的细胞周期调节因子
  • 批准号:
    9356143
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    $ 67.91万
  • 项目类别:
Cell Cycle Regulators in Diabetes and Obesity
糖尿病和肥胖症中的细胞周期调节剂
  • 批准号:
    7967579
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    $ 67.91万
  • 项目类别:
Cell Cycle Regulators in Pancreatic Development and Disease
胰腺发育和疾病中的细胞周期调节因子
  • 批准号:
    8741504
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    $ 67.91万
  • 项目类别:
Transforming Growth Factor Beta Superfamily Signaling in Pancreas Biology
胰腺生物学中生长因子β超家族信号转导的转化
  • 批准号:
    8741613
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    $ 67.91万
  • 项目类别:
Transforming Growth Factor - Beta Superfamily Signaling in Diabetes and Obesity
转化生长因子 - 糖尿病和肥胖症中的β超家族信号传导
  • 批准号:
    7734209
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    $ 67.91万
  • 项目类别:

相似国自然基金

靶向递送一氧化碳调控AGE-RAGE级联反应促进糖尿病创面愈合研究
  • 批准号:
    JCZRQN202500010
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
对香豆酸抑制AGE-RAGE-Ang-1通路改善海马血管生成障碍发挥抗阿尔兹海默病作用
  • 批准号:
    2025JJ70209
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
AGE-RAGE通路调控慢性胰腺炎纤维化进程的作用及分子机制
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
甜茶抑制AGE-RAGE通路增强突触可塑性改善小鼠抑郁样行为
  • 批准号:
    2023JJ50274
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
蒙药额尔敦-乌日勒基础方调控AGE-RAGE信号通路改善术后认知功能障碍研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    33 万元
  • 项目类别:
    地区科学基金项目
LncRNA GAS5在2型糖尿病动脉粥样硬化中对AGE-RAGE 信号通路上相关基因的调控作用及机制研究
  • 批准号:
    n/a
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    10.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
围绕GLP1-Arginine-AGE/RAGE轴构建探针组学方法探索大柴胡汤异病同治的效应机制
  • 批准号:
    81973577
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    55.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
AGE/RAGE通路microRNA编码基因多态性与2型糖尿病并发冠心病的关联研究
  • 批准号:
    81602908
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    18.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
高血糖激活滑膜AGE-RAGE-PKC轴致骨关节炎易感的机制研究
  • 批准号:
    81501928
  • 批准年份:
    2015
  • 资助金额:
    18.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Holocene Landscape History in the forest area „Schweinert“ – a geoarchaeological study in Germany’s largest Bronze Age barrow cemetery
森林地区全新世景观历史“Schweinert”——德国最大的青铜时代手推墓地的地质考古研究
  • 批准号:
    452251818
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 67.91万
  • 项目类别:
    Research Grants
Empirical study on the Iron Production of the Early Iron Age in the Area of Altai Extending over Four Countries
阿尔泰地区四国早期铁器时代铁矿生产实证研究
  • 批准号:
    17H01646
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 67.91万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
Religious Paracelsianism: Science and Religion in the German-speaking Area of the Early Modern Age
宗教帕拉塞尔西主义:近代早期德语区的科学与宗教
  • 批准号:
    16K21332
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 67.91万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
Age and significance of permafrost landforms in the Fort McMurray area
麦克默里堡地区多年冻土地貌的年龄和意义
  • 批准号:
    478568-2015
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 67.91万
  • 项目类别:
    University Undergraduate Student Research Awards
Late Neolithic/Early Bronze Age developments in the south-west Baltic area (2500-1500 BC): Why did the Bruszczewo-Leki Male type of power structures appear?
波罗的海西南部地区新石器时代晚期/青铜时代早期的发展(公元前2500-1500年):为什么会出现布鲁什切沃-莱基男性类型的权力结构?
  • 批准号:
    277223019
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 67.91万
  • 项目类别:
    Research Grants
'Ritual feasting' in the Late Bronze Age in the northwestern Carpathian area -archaeological and scientific aspects
喀尔巴阡山脉西北部地区青铜时代晚期的“仪式盛宴”——考古和科学方面
  • 批准号:
    287419687
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 67.91万
  • 项目类别:
    Research Grants
Research on the Folk House of Yeosu Area in a Modern Age -Consideration from a Viewpoint of the Influence of the Ocean Culture Area-
近代丽水地区民居研究-从海洋文化区影响的角度思考-
  • 批准号:
    26420607
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 67.91万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
A study about the age and the production area of the Yan Guo and Liaoning Area Remains in the Spring and Autumn Warring States Period
春秋战国时期燕国及辽宁地区遗存的年代及产地研究
  • 批准号:
    25300043
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 67.91万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
The formation process of Tai Hang mountains area in Final stage of Chinese Neolithic age : Focused on analysing pottery
中国新石器时代末期大坑山区的形成过程——以陶器为重点分析
  • 批准号:
    23820059
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 67.91万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
Bronze Age Carian Iasos: Structures, Stratigraphy, and Finds from the area of the Late Roman Agora (ca. 3000-1500 BC)
青铜时代卡里安亚索斯:晚期罗马集市(约公元前 3000-1500 年)地区的结构、地层学和发现物
  • 批准号:
    AH/I001611/1
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 67.91万
  • 项目类别:
    Fellowship
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了