DEC1调节人类β细胞的功能成熟和昼夜节律.
Sam Preza1, Bliss Zheng2, Zihan Gao1
1Department of Bioengineering, University of Pennsylvania, Philadelphia, PA 19104, USA; Chronobiology and Sleep Institute, and Institute for Regenerative Medicine, University of Pennsylvania Perelman School of Medicine, Philadelphia, PA 19104, USA; Institute for Diabetes, Obesity and Metabolism, University of Pennsylvania Perelman School of Medicine, Philadelphia, PA 19104, USA.
一种关键蛋白DEC1对于使干细胞衍生小岛器官成熟和功能为糖尿病治疗至关重要. 它同步昼夜时钟,改善胰岛素分泌和葡萄糖反应.
科学领域:
- 内分泌学 在内分泌学.
- 干细胞生物学 干细胞生物学
- 时间生物学 时间生物学
背景情况:
- 干细胞衍生小岛 (SC-islet) 器官对糖尿病细胞替代疗法具有前景.
- 脑脊髓小岛的功能不成熟,特别是胰岛素分泌不足,阻碍了它们的临床应用.
- 在SC小岛成熟过程中β细胞昼夜钟的作用尚不清楚.
研究的目的:
- 研究昼夜转录因子DEC1在人类干细胞衍生β细胞成熟中的作用.
- 确定DEC1如何影响SC小岛的胰岛素反应,葡萄糖代谢和昼夜调节.
主要方法:
- 产生DEC1废除的人类多能干细胞,并随后分化为SC-岛屿有机体.
- 评估胰岛素释放能力,葡萄糖值和代谢流量在DEC1-ablated和控制SC-islets中.
- 对昼夜节律,时钟机械同步和成熟度相关效应因子的表达进行分析.
主要成果:
- 在SC-岛屿器官中DEC1除导致胰岛素释放和葡萄糖反应受损,未能在体外和移植后成熟.
- 缺少DEC1导致糖溶性和氧化代谢减弱,并降低成熟度相关的效应因子.
- 恢复代谢流量部分挽救了DEC1废除的SC岛屿中的功能缺陷.
- DEC1对于同步日间葡萄糖反应性胰岛素分泌和时钟基因表达至关重要,促进SC岛成熟.
结论:
- 昼夜转录因子DEC1是人类β细胞成熟和干细胞衍生小岛的功能的一个关键调节器.
- DEC1将昼夜节律与葡萄糖代谢和胰岛素分泌联系起来,这对于产生用于糖尿病治疗的功能性SC岛器官至关重要.
- 准DEC1或昼夜通路可能会增强干细胞衍生小岛的治疗潜力,用于糖尿病治疗.
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