Impact of Neprilysin on Islet Function

脑啡肽酶对胰岛功能的影响

基本信息

项目摘要

DESCRIPTION (provided by applicant): Type 2 diabetes is characterized by islet �-cell failure, contributed to by hyperglycemia and hyperlipidemia. Neprilysin (NEP) is a widely expressed plasma membrane peptidase that we have shown is increased in islets with prolonged exposure to elevated glucose and fat. Like dipeptidyl peptidase-4 (DPP-4), NEP can degrade and inactivate glucagon-like peptide-1 (GLP-1), a glucose-dependent insulinotropic peptide secreted by intestinal L cells and islet ? cells. Our preliminary data show that under conditions of increased dietary fat, NEP ablation in mice enhances active GLP-1 levels thereby contributing to increased glucose-stimulated insulin secretion (GSIS) and improved glucose tolerance. Thus in this proposal, we will test the hypothesis that increased NEP activity limits the beneficial effect of GLP-1 on insulin secretion and glucose homeostasis. To address this hypothesis, the following specific aims have been identified: 1) To determine the contribution of islet NEP to reduced GSIS via its ability to degrade active GLP-1. First, an in vitro culture model will be utilized to measure active GLP-1 levels in human and mouse islets cultured with or without palmitate or high glucose to determine whether GLP-1 levels are reduced in conditions associated with increased NEP activity. Islets with pharmacological inhibition or genetic ablation of NEP will be used for comparison. Second, an in vivo model will be utilized in which wild-type or NEP-/- islets will be transplanted into streptozocin-diabetic wild-type or NEP-/- syngeneic recipients to evaluate the contribution of islet NEP to the maintenance of active GLP-1 levels and normal �-cell function following transplantation. 2) To determine the contribution of intestinal NEP to reduced GSIS via its ability to degrade active GLP- 1. GLP-1 released from L cells facilitates GSIS directly via the systemic circulation and indirectly via neural signals from vagal afferents. We will assess whether selective reduction of NEP activity in mouse intestine using pharmacologic and genetic (NEPflox ? Villin-Cre) approaches increases portal and peripheral active GLP- 1 levels and thereby enhances GSIS. The contribution of neural signaling to enhanced GSIS will be determined using selective hepatic vagotomies or capsaicin to block activation of pancreatic vagal efferents. 3) To compare the efficacy of NEP versus DPP-4 inhibition in enhancing active GLP-1 levels and improving fat-induced insulin secretory dysfunction in vivo. NEP, DPP-4 or both will be pharmacologically inhibited in wild-type control mice fed a low or high fat diet for 18 weeks. Active GLP-1 levels and GSIS will be measured to determine the relative contributions of each peptidase to preservation of �-cell function in mice fed a high fat diet. Dual peptidase inhibition will test whether any beneficial effect observed wit NEP inhibition can be augmented with concurrent DPP-4 inhibition. These studies will delineate a novel role for islet and intestinal NEP in modulating �-cell function, and will have significant implications for development of therapeutics to treat �-cell dysfunction in diabetes.
描述(由申请人提供):2 型糖尿病的特点是胰岛β细胞衰竭,由高血糖和高脂血症引起,脑啡肽酶 (NEP) 是一种广泛表达的质膜肽酶,我们已经证明,随着长期暴露于升高的胰岛中,该酶会增加。与二肽基肽酶 4 (DPP-4) 一样,NEP 可以降解并灭活胰高血糖素样肽-1。 (GLP-1),一种由肠道 L 细胞和胰岛细胞分泌的葡萄糖依赖性促胰岛素肽,我们的初步数据表明,在饮食脂肪增加的条件下,小鼠体内的 NEP 消除会增强活性 GLP-1 水平,从而导致葡萄糖-1 水平增加。因此,在本提案中,我们将测试 NEP 活性增加限制 GLP-1 对胰岛素分泌和葡萄糖稳态的有益作用的假设。已确定具体目标: 1) 确定胰岛 NEP 通过其降解活性 GLP-1 的能力对减少 GSIS 的贡献 首先,将利用体外培养模型来测量人和小鼠胰岛中的活性 GLP-1 水平。在有或没有棕榈酸盐或高葡萄糖的情况下培养,以确定在与 NEP 活性增加相关的条件下 GLP-1 水平是否降低,将使用具有 NEP 药物抑制或遗传消除的胰岛进行比较。哪些野生型或 NEP-/- 胰岛将被移植到链脲佐菌素糖尿病野生型或 NEP-/- 同基因受体中,以评估胰岛 NEP 对维持活性 GLP-1 水平和正常 β-细胞功能的贡献2) 确定肠道 NEP 通过其降解活性 GLP-1 的能力对减少 GSIS 的贡献。L 细胞释放的 GLP-1 直接通过体循环促进 GSIS,并通过神经间接促进 GSIS信号来自 我们将评估使用药理学和遗传 (NEPflox? Villin-Cre) 方法选择性降低小鼠肠道中的 NEP 活性是否会增加门静脉和外周活性 GLP-1 水平,从而增强 GSIS 神经信号传导对增强 GSIS 的贡献。使用选择性肝迷走神经切断术或辣椒素阻断胰腺迷走神经传出神经的激活来确定 3) 比较 NEP 与 DPP-4 抑制的功效。在喂食低脂肪或高脂肪饮食 18 周的野生型对照小鼠中,增强活性 GLP-1 水平并改善脂肪诱导的体内胰岛素分泌功能障碍将受到药理学抑制。将测量 GSIS,以确定每种肽酶对高脂肪饮食小鼠的 β 细胞功能保存的相对贡献,将测试双肽酶抑制是否可以通过同时进行 NEP 抑制来增强观察到的任何有益效果。 DPP-4 抑制。这些研究将阐明胰岛和肠道 NEP 在调节 β 细胞功能中的新作用,并将对治疗糖尿病 β 细胞功能障碍的疗法的开发产生重大影响。

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 }}

Sakeneh Zraika其他文献

Sakeneh Zraika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('Sakeneh Zraika', 18)}}的其他基金

Effects of Cholesterol in Pancreatic Islets
胆固醇对胰岛的影响
  • 批准号:
    10562987
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 29.36万
  • 项目类别:
Role of the Renin-Angiotensin System in Glucose Homeostasis
肾素-血管紧张素系统在血糖稳态中的作用
  • 批准号:
    10665042
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 29.36万
  • 项目类别:
Role of the Renin-Angiotensin System in Glucose Homeostasis
肾素-血管紧张素系统在血糖稳态中的作用
  • 批准号:
    10665042
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 29.36万
  • 项目类别:
Cell Function Analysis Core
细胞功能分析核心
  • 批准号:
    10311498
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 29.36万
  • 项目类别:
Pilot and Feasibility Program
试点和可行性计划
  • 批准号:
    10311499
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 29.36万
  • 项目类别:
Cell Function Analysis Core
细胞功能分析核心
  • 批准号:
    10077863
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 29.36万
  • 项目类别:
Pilot and Feasibility Program
试点和可行性计划
  • 批准号:
    10077865
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 29.36万
  • 项目类别:
Impact of Neprilysin on Islet Function
脑啡肽酶对胰岛功能的影响
  • 批准号:
    8716744
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 29.36万
  • 项目类别:
Impact of Neprilysin on Islet Function
脑啡肽酶对胰岛功能的影响
  • 批准号:
    8595010
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 29.36万
  • 项目类别:
The role of neprilysin in pancreatic beta-cell dysfunction and death
脑啡肽酶在胰腺β细胞功能障碍和死亡中的作用
  • 批准号:
    8216494
  • 财政年份:
    2011
  • 资助金额:
    $ 29.36万
  • 项目类别:

相似国自然基金

本体驱动的地址数据空间语义建模与地址匹配方法
  • 批准号:
    41901325
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    22.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
时空序列驱动的神经形态视觉目标识别算法研究
  • 批准号:
    61906126
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
针对内存攻击对象的内存安全防御技术研究
  • 批准号:
    61802432
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
大容量固态硬盘地址映射表优化设计与访存优化研究
  • 批准号:
    61802133
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    23.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
IP地址驱动的多径路由及流量传输控制研究
  • 批准号:
    61872252
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    64.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Single cell transcriptomics of nerves that lack Remak bundles
缺乏 Remak 束的神经的单细胞转录组学
  • 批准号:
    10649087
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 29.36万
  • 项目类别:
Investigating the role of telomere failure on intestinal stem cell niche function
研究端粒衰竭对肠道干细胞生态位功能的作用
  • 批准号:
    10678095
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 29.36万
  • 项目类别:
Genetic and molecular mechanisms of Xbp-1 mediated salivary gland development and differentiation
Xbp-1介导唾液腺发育和分化的遗传和分子机制
  • 批准号:
    10678146
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 29.36万
  • 项目类别:
LRP1 as a novel regulator of CXCR4 in adult neural stem cells and post-stroke response
LRP1 作为成体神经干细胞和中风后反应中 CXCR4 的新型调节剂
  • 批准号:
    10701231
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 29.36万
  • 项目类别:
Glutaredoxin, Glutathione Metabolism and Lung Cancer
谷氧还蛋白、谷胱甘肽代谢与肺癌
  • 批准号:
    10657945
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 29.36万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了