Hyaluronan as a mediator of intrauterine growth restriction-induced islet dysfunction in type 2 diabetes
透明质酸作为 2 型糖尿病宫内生长受限诱导的胰岛功能障碍的介质
基本信息
- 批准号:10436997
- 负责人:
- 金额:$ 19.13万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2021
- 资助国家:美国
- 起止时间:2021-06-23 至 2024-05-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:AccountingActinsAddressAdipose tissueAdultAffectAgeAge-MonthsAmericanAnimal ModelAppalachian RegionApplications GrantsArteriesAttenuatedB Cell ProliferationBeta CellBindingBlood capillariesCD44 AntigensCD44 geneCell Culture TechniquesCell physiologyCellsClinical ResearchCommunitiesCytoskeletonDataDistressEndothelial CellsEnzyme-Linked Immunosorbent AssayEtiologyExtracellular MatrixF-ActinFamilyFetal Growth RetardationFetusFlow CytometryFunctional disorderFutureGTP-Binding ProteinsGenesGlucoseGlycosaminoglycansGoalsGrowthHAS2 geneHMMR geneHumanHyaluronanHyaluronidaseImmunohistochemistryImpairmentIn VitroIncidenceIndividualInflammationInsulinInsulin ResistanceInterventionIslet CellKnowledgeLeukocytesLow Birth Weight InfantMediatingMediator of activation proteinModelingMolecularMolecular WeightMonomeric GTP-Binding ProteinsNon-Insulin-Dependent Diabetes MellitusNutrientPTPRC genePeripheralPharmacologyPopulationPotassiumPrediabetes syndromePregnancyPrimary Cell CulturesRattusRegulationReportingResearchRestRiskRisk FactorsRoleSerumSignal PathwayTestingTissuesUterusVulnerable Populationsangiogenesiscell typedensityepidemiology studyethnic minoritygel electrophoresishuman tissueimprovedinsulin secretioninsulin sensitivityisletoffspringpregnantprotein activationresponserhotranscriptome
项目摘要
PROJECT SUMMARY
Type 2 diabetes (T2D) burden rests disproportionately on ethnic minorities and economically distressed
Appalachian communities. These populations also have high rates of low birth weight (LBW), which itself is an
independent risk factor for T2D. One major cause of LBW is uteroplacental insufficiency and subsequent
intrauterine growth restriction (IUGR). We model uteroplacental insufficiency in late gestation pregnant rats by
ligating the uterine arteries. The growth-restricted offspring display diminished glucose-stimulated insulin
secretion (GSIS), reduced islet capillary density, and decreased β-cell proliferation. We recently sequenced the
IUGR islet transcriptome at 2 weeks of age, revealing increased expression of Hyaluronan Synthase 2 (Has2),
which makes the extracellular matrix glycosaminoglycan hyaluronan (HA), and Cd44, the principal HA receptor.
HA has size-dependent opposing effects on angiogenesis and inflammation, with native high molecular weight
(HMW) HA being inhibitory and its enzymatic or oxidative fragmentation to LMW-HA being activating. Previous
studies show increased HA in serum and adipose tissue of humans with T2D, and attenuating HA levels or CD44
activity improves insulin sensitivity. Studies have yet to quantify islet HA in T2D despite evidence that HA and
HA-binding proteins are normal islet components and HA levels are altered in T2D. To determine whether HA
contributes to IUGR-mediated islet dysfunction, we will determine HA abundance, size, and cell type-specific
interactions. There is a paucity of research regarding effects of HA on β-cell function. However, HA modulates
actin cytoskeleton dynamics via regulation of monomeric G-proteins in a variety of cell types, which if occurring
in β-cells, can have profound effects on GSIS. Taken together, I hypothesize that HA abundance and size
distribution are altered in IUGR islets, and HA size-specifically modulates GSIS in vitro. The goal of
Specific Aim 1 is to determine whether IUGR alters abundance, size distribution and cell type-specific binding
of HA in islets. The goal of Specific Aim 2 is to determine whether HA size-specifically alters GSIS in vitro via
modulation of monomeric G-proteins and associated actin dynamics. In a move toward an interventional
approach, we will examine whether pharmacological modulation of HA content normalizes GSIS in IUGR islets
ex vivo. Successful completion of the proposed studies will fill a key knowledge gap regarding changes in islet-
associated HA in T2D and provide strong evidence that HA negatively impacts β-cell function. These data will
provide rationale and demonstrate feasibility for my future R01 grant application investigating an etiological role
for HA in IUGR-mediated T2D.
项目概要
2 型糖尿病 (T2D) 的负担不成比例地由少数族裔和经济困难的人承担
阿巴拉契亚社区的低出生体重 (LBW) 率也很高,这本身就是一个问题。
T2D 的独立危险因素之一是子宫胎盘功能不全和随后的 LBW。
我们通过以下方法模拟妊娠晚期妊娠大鼠的子宫胎盘功能不全。
结扎子宫动脉,生长受限的后代表现出葡萄糖刺激的胰岛素减少。
我们最近对胰岛毛细血管密度降低和β细胞增殖减少进行了测序。
2 周龄时的 IUGR 胰岛转录组显示透明质酸合酶 2 (Has2) 表达增加,
它使细胞外基质糖胺聚糖透明质酸 (HA) 和主要 HA 受体 Cd44 产生。
HA 对血管生成和炎症具有大小依赖性的相反作用,具有天然的高分子量
(HMW) HA 具有抑制作用,其酶解或氧化裂解为 LMW-HA 具有激活作用。
研究表明,患有 T2D 的人血清和脂肪组织中的 HA 增加,HA 水平或 CD44 降低
尽管有证据表明 HA 和 T2D 的活性改善了胰岛素敏感性,但研究尚未对胰岛 HA 进行量化。
HA 结合蛋白是正常的胰岛成分,HA 水平在 T2D 中发生改变。
导致 IUGR 介导的胰岛功能障碍,我们将确定 HA 丰度、大小和细胞类型特异性
关于 HA 对 β 细胞功能的影响的研究很少。
通过调节多种细胞类型中的单体 G 蛋白来调节肌动蛋白细胞骨架动力学,如果发生这种情况
总而言之,我认为 HA 的丰度和大小可能对 GSIS 产生深远的影响。
IUGR 胰岛中的分布发生改变,并且 HA 大小特异性地在体外调节 GSIS。
具体目标 1 是确定 IUGR 是否改变丰度、大小分布和细胞类型特异性结合
具体目标 2 的目标是确定 HA 大小是否会在体外特异性改变 GSIS。
单体 G 蛋白和相关肌动蛋白动力学的调节朝着介入方向发展。
方法,我们将检查 HA 含量的药理学调节是否使 IUGR 胰岛中的 GSIS 正常化
成功完成拟议的研究将填补有关胰岛变化的关键知识空白。
相关的 HA 与 T2D 相关,并提供强有力的证据表明 HA 对 β 细胞功能产生负面影响。
为我未来调查病因作用的 R01 拨款申请提供理由并证明可行性
用于 IUGR 介导的 T2D 中的 HA。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
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 }}
Cetewayo Saif Rashid其他文献
Cetewayo Saif Rashid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('Cetewayo Saif Rashid', 18)}}的其他基金
Hyaluronan as a mediator of intrauterine growth restriction-induced islet dysfunction in type 2 diabetes
透明质酸作为 2 型糖尿病宫内生长受限诱导的胰岛功能障碍的介质
- 批准号:
10630158 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 19.13万 - 项目类别:
Hyaluronan as a mediator of intrauterine growth restriction-induced islet dysfunction in type 2 diabetes
透明质酸作为 2 型糖尿病宫内生长受限诱导的胰岛功能障碍的介质
- 批准号:
10303293 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 19.13万 - 项目类别:
相似国自然基金
肌动蛋白结合蛋白ANLN在胆汁淤积性肝损伤后肝再生过程中的作用及机制研究
- 批准号:82370648
- 批准年份:2023
- 资助金额:49 万元
- 项目类别:面上项目
WDR1介导的肌动蛋白解聚动态平衡在小脑浦肯野细胞衰老性焦亡中的作用研究
- 批准号:32371053
- 批准年份:2023
- 资助金额:50 万元
- 项目类别:面上项目
肌动蛋白成核促进因子SHRC的结构和分子机制的研究
- 批准号:32301034
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
肌动蛋白结合蛋白Xirp2介导基质刚度诱导心肌细胞肥大的力学生物学机制
- 批准号:12372314
- 批准年份:2023
- 资助金额:52 万元
- 项目类别:面上项目
染色质重塑因子肌动蛋白样6A在视网膜变性中的作用机制及干预研究
- 批准号:82371081
- 批准年份:2023
- 资助金额:49 万元
- 项目类别:面上项目
相似海外基金
Structural basis of the super-relaxed state in human cardiac muscle
人体心肌超松弛状态的结构基础
- 批准号:
10634701 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 19.13万 - 项目类别:
Structural basis of the super-relaxed state in human cardiac muscle
人体心肌超松弛状态的结构基础
- 批准号:
10502114 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 19.13万 - 项目类别:
Diversity Supplement to Structural Dynamics of Cardiac Myosin-Binding Protein C Regulation
心肌肌球蛋白结合蛋白 C 调节结构动力学的多样性补充
- 批准号:
10412720 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 19.13万 - 项目类别:
Hyaluronan as a mediator of intrauterine growth restriction-induced islet dysfunction in type 2 diabetes
透明质酸作为 2 型糖尿病宫内生长受限诱导的胰岛功能障碍的介质
- 批准号:
10630158 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 19.13万 - 项目类别: