Using Systems Biology to Understand Islet Adaptation and Failure Diabetes

利用系统生物学了解胰岛适应和衰竭型糖尿病

基本信息

  • 批准号:
    7303800
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 50.8万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2007
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2007-08-01 至 2011-05-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

DESCRIPTION (provided by applicant): The pancreatic islet is a dynamic tissue which can increase insulin secretion in response to increased secretory demand. The adaptation is due to both increased intrisic islet secretory capacity and expansion of beta-cell mass in response to excess nutrition. The development of type 2 diabetes is due to the inability of beta-cells to maintain insulin secretion in the face of prevailing insulin resistance. The complexy underlying biology of islet adaptation and failure is still incompletely understood but lends itself to a global, intradisciplinary approach. In this application we will use both an animal models and human tissue to test our hypothesis that increases in glucose and fatty acid flux to the islet results in anaplerosis which will augment the secretion of insulin in the short term and generate signals that result in longer term adaptation, including expansion of the beta-cell mass. In addition, we propose that in a genetically susceptible islet, specific changes in the metabolome occur, when exposed to a specific nutrient mix, that results in islet failure. In Specific Aim 1 we will examine the temporal effect of a control, diabetogenic and non- diabetogenic high fat/high sucrose diets on physiological parameters of islet function in vivo and in vitro. Initial studies will use islets from female control, Zucker Fatty Rats and Zucker Diabetic Fatty Rats exposed to diabetogenic and non-diabetogenic diets for varying periods of time. In Aim 2, relevant islet metabolites, induding anaplerotic and cataplerotic intermediates, lipid species and oxidative stress markers will be measured under different in vitro conditions to examine the adaptation/maladaptation of the islet following different dietary interventions. In Aim 3, the temporal changes in gene expression profiles under erent dietary conditions will be evaluated and integrated with the metabolomic, lipomic and functional data to using new computational methods to provide a systems overview of the effects of the diets on islet function. In Aim 4, we will translate the techniques and tools that we develop to evaluate the funtion and metabolism of human islets isolated from living donors with known physiological status. The results of these investigation will lead to an integrated understanding of how nutrients interact with genetically resistant and susceptible islets to increase secretion an how adaptation fails leading to diabetes. The studies will also provide the first insights into the ways in which human islets react to specific nutrient challenges.
描述(由申请人提供):胰岛是一种动态组织,可以响应增加分泌需求而增加胰岛素分泌。适应性是由于响应过量营养而增加的主体胰岛分泌能力和β细胞质量的扩展所致。 2型糖尿病的发展是由于β细胞在面对胰岛素耐药性的情况下无法维持胰岛素分泌。胰岛适应和失败的复杂生物学的复杂生物学仍未完全理解,但可以采用一种全球的内部学科方法。在此应用中,我们将同时使用动物模型和人体组织来测试我们的假设,该假设增加了葡萄糖和脂肪酸通量到胰岛的增加导致卵巢症会导致短期分泌,这将在短期内增加胰岛素的分泌并产生信号,从而导致更长的适应性,包括β细胞质量的扩展。此外,我们建议在遗传易感的小岛中,代谢组的特异性变化(暴露于特定的营养混合物)会导致胰岛失败。在特定目标1中,我们将检查对照,糖尿病和非糖尿病性高脂肪/高蔗糖饮食对体内和体外胰岛功能的生理参数的时间影响。最初的研究将使用女性控制,Zucker Fatty大鼠和Zucker糖尿病脂肪大鼠的胰岛胰岛,这些大鼠在不同的时间内暴露于糖尿病生成和非糖尿病饮食。在AIM 2中,相关的胰岛代谢产物,依从性疾病和催化的中间体,脂质物种和氧化应激标志物将在不同的体外条件下测量,以检查不同饮食干预后胰岛的适应/疾病。在AIM 3中,将评估基因表达谱的时间变化,并与代谢组,脂肪组和功能数据进行评估,并使用新的计算方法来提供饮食对胰岛功能影响的系统概述。在AIM 4中,我们将翻译我们开发的技术和工具,以评估与具有已知生理状态的活体捐助者分离的人类胰岛的功能和代谢。这些研究的结果将导致人们对养分如何与遗传耐药性和易感胰岛相互作用以增加分泌的综合理解,以增加适应性失败的失败。这些研究还将为人类胰岛对特定养分挑战做出反应的方式提供首次见解。

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 }}

CHARLES F BURANT其他文献

CHARLES F BURANT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('CHARLES F BURANT', 18)}}的其他基金

Maternal metabolic and molecular changes induced by preconception weight loss and their effects on birth outcomes
孕前减肥引起的母亲代谢和分子变化及其对出生结局的影响
  • 批准号:
    10116866
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 50.8万
  • 项目类别:
Maternal metabolic and molecular changes induced by preconception weight loss and their effects on birth outcomes
孕前减肥引起的母亲代谢和分子变化及其对出生结局的影响
  • 批准号:
    10472561
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 50.8万
  • 项目类别:
Maternal metabolic and molecular changes induced by preconception weight loss and their effects on birth outcomes
孕前减肥引起的母亲代谢和分子变化及其对出生结局的影响
  • 批准号:
    10705052
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 50.8万
  • 项目类别:
Maternal metabolic and molecular changes induced by preconception weight loss and their effects on birth outcomes
孕前减肥引起的母亲代谢和分子变化及其对出生结局的影响
  • 批准号:
    10267204
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 50.8万
  • 项目类别:
Michigan MoTrPAC Chemical Analysis Site (MiCAS)
密歇根 MoTrPAC 化学分析站点 (MiCAS)
  • 批准号:
    9930706
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 50.8万
  • 项目类别:
Michigan MoTrPAC Chemical Analysis Site (MiCAS)
密歇根 MoTrPAC 化学分析站点 (MiCAS)
  • 批准号:
    10319939
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 50.8万
  • 项目类别:
Michigan MoTrPAC Chemical Analysis Site (MiCAS)
密歇根 MoTrPAC 化学分析站点 (MiCAS)
  • 批准号:
    9517176
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 50.8万
  • 项目类别:
Michigan MoTrPAC Chemical Analysis Site (MiCAS)
密歇根 MoTrPAC 化学分析站点 (MiCAS)
  • 批准号:
    9246812
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 50.8万
  • 项目类别:
Michigan MoTrPAC Chemical Analysis Site (MiCAS)
密歇根 MoTrPAC 化学分析站点 (MiCAS)
  • 批准号:
    10079482
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 50.8万
  • 项目类别:
Enrichment Program
强化计划
  • 批准号:
    9003529
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 50.8万
  • 项目类别:

相似国自然基金

基于扁颅蝠类群系统解析哺乳动物脑容量适应性减小的演化机制
  • 批准号:
    32330014
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    215 万元
  • 项目类别:
    重点项目
基于供应链视角的动物源性食品中抗微生物药物耐药性传导机制及监管策略研究
  • 批准号:
    72303209
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于基因组数据自动化分析为后生动物类群大规模开发扩增子捕获探针的实现
  • 批准号:
    32370477
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
大型野生动物对秦岭山地森林林下植物物种组成和多样性的影响及作用机制
  • 批准号:
    32371605
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
闸坝建设对河口大型底栖动物功能与栖息地演变的影响-以粤西鉴江口为例
  • 批准号:
    42306159
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Neural Circuits, Kinetics and Energetics HTS of Human iPSC-Neurons, -Microglia, and -Astrocytes: AI-Enabled Platform for Target ID, and Drug Discovery and Toxicity (e.g., Cancer Chemo & HIV ARTs)
人类 iPSC 神经元、小胶质细胞和星形胶质细胞的神经回路、动力学和能量 HTS:用于目标 ID、药物发现和毒性(例如癌症化疗)的 AI 平台
  • 批准号:
    10707866
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 50.8万
  • 项目类别:
LASER ART for PreP
PreP 激光艺术
  • 批准号:
    10259156
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 50.8万
  • 项目类别:
LASER ART for PreP
PreP 激光艺术
  • 批准号:
    10391567
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 50.8万
  • 项目类别:
Center on Emerging and Zoonotic Infectious Diseases
新发和人畜共患传染病中心
  • 批准号:
    10642671
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 50.8万
  • 项目类别:
Center on Emerging and Zoonotic Infectious Diseases
新发和人畜共患传染病中心
  • 批准号:
    10397670
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 50.8万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了