Role of lipid droplet proteins in islet function in diabetes and obesity
脂滴蛋白在糖尿病和肥胖症胰岛功能中的作用
基本信息
- 批准号:10535520
- 负责人:
- 金额:$ 49.13万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2011
- 资助国家:美国
- 起止时间:2011-02-15 至 2026-05-31
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:Acid LipaseAcidityAcuteAddressAdipocytesAdipose tissueAdultAffectBeta CellCatabolismCell modelCell physiologyCellsCharacteristicsChronicDataDevelopmentDiabetes MellitusDigestionEmotionalEnterocytesExposure toFailureFatty AcidsFatty LiverFunctional disorderGlucoseHealthHepatocyteHomeostasisHumanImpairmentIn VitroInsulinLeadLearningLipaseLipid MobilizationLipidsLipolysisLiverLysosomesMaintenanceMediatingMetabolismMitochondriaMusNon-Insulin-Dependent Diabetes MellitusNutritionalObesityOrganellesOvernutritionPathway interactionsPhysiologicalPlayProcessProteinsRattusRegulationReportingResearchRoleSignaling MoleculeStressTestingTimeTransplantationWorkin vitro testingin vivoin vivo Modelinsulin secretionisletlipid metabolismlipid transportnegative affectnon-diabeticnovelnutrient deprivationperilipinpreventresponsewestern diet
项目摘要
Type 2 diabetes (T2D) is the major health problem in the US that imposes significant physical, financial, and
emotional tolls. Thus, there is a strong and urgent need for an effective and widely applicable therapy.
Excessive accumulation of lipids in beta cells is considered to contribute to the development of T2D. At the
same time, lipids supports insulin secretion. We aim to understand how an intracellular organelle termed lipid
droplets (LDs) in beta cells regulate a double-edged sword action of lipids. Our work to date has shown that
lipid droplet protein perilipin 2 and 5 (PLIN2 and 5) each has a unique role in beta cells to support insulin
secretion and protects beta cells from nutritional stress. PLIN5 interacts with adipose triglycerides lipase
(ATGL) and supports insulin secretion. PLIN2 sequestrates lipids as an inert pool and protects beta cells from
lipid overload. However, beta cells cannot continue to accumulate lipids indefinitely. Thus, a pathway of LD
clearance is important to maintain beta cell health under nutritional stress. Lipophagy is self-digestion of LDs at
lysosome and known to play a role in LD clearance in a wide range of cells. Importantly, dysregulation of
lipophagy has been associated with obese adipocytes and fatty liver. However, little is known regarding a role
of lipophagy in beta cells. Our preliminary data showed that lipophagy is constitutively active in beta cells
without nutrient deprivation. Interestingly, chronic suppression of LIPA in INS1 cells, rat islets, and human non-
diabetic islets impairs insulin secretion. Therefore, we hypothesize that lysosomal degradation of LDs is critical
for LD homeostasis and insulin secretion in beta cells, and that the impairment in lipophagy accelerates beta
cell demise in T2D. The following three aims will test our hypothesis.
Specific Aim 1: Determine how LIPA regulates LD catabolism and lipid metabolism in beta cells under
regular and glucolipotoxic conditions: Our preliminary data indicates that LIPA and ATGL each has a
distinct role in mobilization of LDs in beta cells. We will clarify how LIPA and ATGL confer the spatial and
temporal regulation of lipid metabolism at LDs using beta cells in which LIPA and ATGL are down-regulated.
Specific Aim 2: Determine a role of LIPA in the maintenance of beta cell function and health: Our
preliminary data indicates that prolonged suppression of lipophagy negatively affects insulin secretion. We will
address how LIPA deficiency affect beta cell health and function at regular and glucolipotoxic conditions.
Specific Aim 3: Determine whether lipophagy dysfunction contributes to beta cell failure in T2D. It has
been proposed that lysosome becomes dysfunctional in beta cells during the development of T2D. This could
create functional deficiency of LIPA that requires the acidity of lysosome. In addition, nutritional stress may
increase demand for clearance of LDs by lipophagy during the development of T2D. Here, we will test the
relationship between nutritional stress and lipophagy in beta cells using in vitro and in vivo models. We will
learn whether impaired lipophagy contributes to beta cell demise in T2D.
2型糖尿病(T2D)是美国的主要健康问题
情绪高涨。因此,迫切需要有效且广泛适用的治疗。
脂质在β细胞中的过度积累被认为有助于T2D的发展。在
同时,脂质支持胰岛素分泌。我们旨在了解细胞内细胞器如何称为脂质
β细胞中的液滴(LDS)调节脂质的双刃剑作用。迄今为止我们的工作表明
脂质液滴蛋白Peripin 2和5(PLIN2和5)在β细胞中具有独特的作用以支持胰岛素
分泌并保护β细胞免受营养应激。 PLIN5与脂肪甘油三酸酯脂肪酶相互作用
(ATGL)并支持胰岛素分泌。 PLIN2将脂质螯合为惰性池,并保护β细胞免受
脂质超负荷。但是,β细胞不能无限期地积累脂质。因此,LD的途径
清除对于在营养应激下维持β细胞健康很重要。脂肪是LDS的自消化
溶酶体且已知在广泛的细胞中在LD清除中发挥作用。重要的是,失调
寄生虫与肥胖的脂肪细胞和脂肪肝有关。但是,关于角色知之甚少
β细胞中的寄生虫。我们的初步数据表明,寄生虫在β细胞中具有组成性活性
没有营养剥夺。有趣的是,在INS1细胞,大鼠胰岛和人类非 - 慢性抑制LIPA
糖尿病胰岛会损害胰岛素分泌。因此,我们假设LDS的溶酶体降解至关重要
对于β细胞中的LD稳态和胰岛素分泌,脂肪摄氏的损害会加速β
细胞在T2D中的灭亡。以下三个目标将检验我们的假设。
特定目标1:确定LIPA如何调节β细胞下LD分解代谢和脂质代谢
常规和葡萄糖毒素条件:我们的初步数据表明LIPA和ATGL每个都有
在β细胞中LDS动员中的独特作用。我们将阐明Lipa和ATGL如何授予空间和
使用LIPA和ATGL下调的β细胞对LDS的脂质代谢的时间调节。
特定目标2:确定LIPA在维持β细胞功能和健康中的作用:我们
初步数据表明,长期抑制寄生虫会对胰岛素分泌产生负面影响。我们将
解决LIPA缺乏如何影响β细胞健康和在常规和糖毒素条件下的功能。
特定目标3:确定寄生能力障碍是否导致T2D中的β细胞衰竭。它有
被提出,在T2D发育过程中,β细胞中溶酶体的功能失调。可以
产生LIPA的功能性缺乏,需要溶酶体的酸度。另外,营养压力可能
在T2D开发过程中,脂肪噬菌对LDS清除的需求增加。在这里,我们将测试
使用体外和体内模型,β细胞中营养应激与寄生虫之间的关系。我们将
了解受损的脂肪症是否会导致T2D中的β细胞灭亡。
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 }}
Yumi Imai其他文献
Yumi Imai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('Yumi Imai', 18)}}的其他基金
A role and regulation of glucose responsive lipolysis in pancreatic beta cells
胰腺β细胞中葡萄糖反应性脂肪分解的作用和调节
- 批准号:
10553130 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 49.13万 - 项目类别:
A role and regulation of glucose responsive lipolysis in pancreatic beta cells
胰腺β细胞中葡萄糖反应性脂肪分解的作用和调节
- 批准号:
10341103 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 49.13万 - 项目类别:
Role of Lipid Droplet Proteins in Islet Function in Diabetes and Obesity
脂滴蛋白在糖尿病和肥胖症胰岛功能中的作用
- 批准号:
8443452 - 财政年份:2011
- 资助金额:
$ 49.13万 - 项目类别:
Role of Lipid Droplet Proteins in Islet Function in Diabetes and Obesity
脂滴蛋白在糖尿病和肥胖症胰岛功能中的作用
- 批准号:
8409820 - 财政年份:2011
- 资助金额:
$ 49.13万 - 项目类别:
Role of Lipid Droplet Proteins in Islet Function in Diabetes and Obesity
脂滴蛋白在糖尿病和肥胖症胰岛功能中的作用
- 批准号:
8607545 - 财政年份:2011
- 资助金额:
$ 49.13万 - 项目类别:
Role of lipid droplet proteins in islet function in diabetes and obesity
脂滴蛋白在糖尿病和肥胖症胰岛功能中的作用
- 批准号:
10654039 - 财政年份:2011
- 资助金额:
$ 49.13万 - 项目类别:
Role of lipid droplet protein in obesity and diabetes
脂滴蛋白在肥胖和糖尿病中的作用
- 批准号:
9900782 - 财政年份:2011
- 资助金额:
$ 49.13万 - 项目类别:
Role of Lipid Droplet Proteins in Islet Function in Diabetes and Obesity
脂滴蛋白在糖尿病和肥胖症胰岛功能中的作用
- 批准号:
9405651 - 财政年份:2011
- 资助金额:
$ 49.13万 - 项目类别:
Role of Lipid Droplet Proteins in Islet Function in Diabetes and Obesity
脂滴蛋白在糖尿病和肥胖症胰岛功能中的作用
- 批准号:
8025355 - 财政年份:2011
- 资助金额:
$ 49.13万 - 项目类别:
Role of Lipid Droplet Proteins in Islet Function in Diabetes and Obesity
脂滴蛋白在糖尿病和肥胖症胰岛功能中的作用
- 批准号:
8228038 - 财政年份:2011
- 资助金额:
$ 49.13万 - 项目类别:
相似国自然基金
紫云英还田减缓水稻土酸化的酸度平衡定量分析和酸缓冲机制研究
- 批准号:32302676
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
过氧化物在酸度系数(pKa)下自分解强化氧化的性能与机制
- 批准号:22306134
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
大气气溶胶pH的检测及单颗粒内部酸度梯度分布研究
- 批准号:22376028
- 批准年份:2023
- 资助金额:50 万元
- 项目类别:面上项目
苹果MdARP1转录因子调控果实酸度的功能与机理解析
- 批准号:32372658
- 批准年份:2023
- 资助金额:50 万元
- 项目类别:面上项目
液相纳米气溶胶的成核生长过程、酸度模型与气液界面反应机制的理论模拟研究
- 批准号:22373009
- 批准年份:2023
- 资助金额:50 万元
- 项目类别:面上项目
相似海外基金
Development of Cobinamide as a Novel Treatment for Aortic Aneurysms of Marfan Syndrome: Phase I Pharmacokinetic Studies
Cobinamide 作为马凡综合征主动脉瘤的新型治疗方法的开发:I 期药代动力学研究
- 批准号:
10545967 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 49.13万 - 项目类别:
Organellar Na+/H+ Exchangers and Intracellular pH Regulation in Schizophrenia Brain
精神分裂症脑细胞器 Na /H 交换器和细胞内 pH 调节
- 批准号:
10448961 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 49.13万 - 项目类别:
The role of ion channels and transporters in B cell function
离子通道和转运蛋白在 B 细胞功能中的作用
- 批准号:
10620690 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 49.13万 - 项目类别:
Organellar Na+/H+ Exchangers and Intracellular pH Regulation in Schizophrenia Brain
精神分裂症脑细胞器 Na /H 交换器和细胞内 pH 调节
- 批准号:
10559700 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 49.13万 - 项目类别:
Control of Inflammatory Acidity in Mucosal Inflammation
粘膜炎症中炎症酸度的控制
- 批准号:
10512056 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 49.13万 - 项目类别: