The role of senescent beta cells in T1D and T2D
衰老 β 细胞在 T1D 和 T2D 中的作用
基本信息
- 批准号:10708994
- 负责人:
- 金额:$ 72.13万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2022
- 资助国家:美国
- 起止时间:2022-09-19 至 2026-06-30
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:ATAC-seqAblationAgeAllelesAnimal ModelAutoantibodiesAutoimmunityB-LymphocytesBackcrossingsBeta CellBiological AssayCDKN1A geneCDKN2A geneCell AgingCell CycleCell Cycle ArrestCell physiologyCellsCellular StressCharacteristicsChronicCre driverCytometryDNADNA DamageDataDevelopmentDiabetes MellitusDiseaseExcisionFunctional disorderGene Expression ProfileGenesGeneticGenotoxic StressGlucose IntoleranceHistonesHumanHuman CharacteristicsHyperglycemiaImageInbred NOD MiceInflammatoryInsulinInsulin ResistanceInsulin-Dependent Diabetes MellitusIslet CellIslets of LangerhansKnowledgeMetabolicMetabolismModalityModelingMolecularMorphologyMusOutcomeOxidative StressPancreasPathologyPathway interactionsPharmaceutical PreparationsPhenotypePopulationPrevalencePropertyRecoveryReportingResearchRoleSignal TransductionStimulusTP53 geneTestingTherapeuticTransgenic MiceTumor Suppressor ProteinsType 2 diabeticViral VectorWorkXenograft ModelXenograft procedureacute stressage relatedblood glucose regulationcell injurycell typeclinical practicecohortdiabeticdiabetic patientepigenomicsgain of functiongenetic signaturegenomic toolshuman dataimprovedinhibitorisletislet autoimmunityloss of functionmethylomemouse modelnon-diabeticnovelpreventprogramsresponsesenescencesexsingle-cell RNA sequencingstressortelomeretumorigenesistype I and type II diabetestype I diabetic
项目摘要
U01 Application: The role of senescent beta cells in T1D and T2D
Abstract
Recent studies including our own suggest a marked increase in β-cells expressing key components of cellular
senescence in islets from Type 1 diabetes (T1D) and Type 2 diabetic (T2D) patients, implicating β-cell
senescence as a critical contributor to islet dysfunction. Recently, it was reported that ablation of senescent
cells by non-specific senolysis in mouse models of T1D and T2D improved diseease outcome. However, these
studies did not determine which senescent cell type was relevant to the beneficial effect, nor did they address
to what extent senescence occurs in the human endocrine pancreas before and during the development of
T1D and T2D. To close this knowledge gap, in Specific Aim 1 we will determine the prevalence, transcription
signatures and epigenomic landscapes of β-cell senescence in T1D, pre-T1D and T2D donors using
immunostaining, imaging mass cytometry, single cell RNAseq, single cell ATACseq, DNA methylome
determination and Cut-and-Tag analysis for key histone marks. In addition, we will evaluate the hypothesis that
irreparable damage to telomeres drives senescence in β-cells, a possible scenario that could provide a
mechanism for senescence to occur in islet cells of diabetic patients. In Specific Aim 2, we will test whether
metabolic and/or inflammatory stressors drive senescence in human β-cells and determine the effect of
senescence on β-cell function using scRNAseq and secretome analysis. We will evaluate if induction of
senescence and the senescence-associated secretory phenotype (SASP) in human islet cells is p16
dependent, employing the pseudo-islets approach and using our hyperglycemic xeno-transplantation model to
assess the direct effect of senolytics on human islet function. In Specific Aim 3, we will employ a novel
transgenic mouse, the ‘SenKiller’ model, to enable cell-type specific and inducible ablation of senescent cells in
any lineage including β-cells. Using this mouse model in combination with the appropriate β-cell specific Cre
driver, we will provide a definitive answer to the question if senescent β-cells are critical in the development of
glucose intolerance in models of T2D and islet autoimmunity in models of T1D. Together, this proposal will
determine the occurrence of senescence among islet cells from T1D and T2D donors using large cohorts and
multiple experimental modalities, explore the natural drivers of senescence and consequences to islet function
as well as secretion of pro-inflammatory substances, and employ novel mouse models to unequivocally
determine if elimination of senescent b-cells impacts diabetes progression in mouse models of T1D and T2D.
The data generated here will address burning questions in the field, namely, is senescence increased in islets
from diabetic patients, and are these cells important in the overall pathophysiology of T1D and T2D. These
critical questions will have therapeutic relevance regarding the potential efficacy of targeting senescent β-cells
with senolytic therapies.
U01 应用:衰老 β 细胞在 T1D 和 T2D 中的作用
抽象的
最近的研究(包括我们自己的研究)表明,表达细胞关键成分的 β 细胞显着增加。
1 型糖尿病 (T1D) 和 2 型糖尿病 (T2D) 患者的胰岛衰老,与 β 细胞有关
衰老是胰岛功能障碍的关键因素,最近有报道称衰老的消融。
在 T1D 和 T2D 小鼠模型中,通过非特异性衰老作用改善了细胞的疾病结果。
研究没有确定哪种衰老细胞类型与有益效果相关,也没有解决
在发育之前和发育过程中,人类内分泌胰腺的衰老程度如何?
为了弥补这一知识差距,在具体目标 1 中,我们将确定患病率、转录情况。
使用 T1D、T1D 前期和 T2D 供体中 β 细胞衰老的特征和表观基因组景观
免疫染色、成像质谱流式分析、单细胞 RNAseq、单细胞 ATACseq、DNA 甲基化组
关键组蛋白标记的测定和切割和标签分析此外,我们将评估以下假设。
端粒不可挽回的损伤会导致β细胞衰老,这是一种可能的情况,可以提供
在具体目标2中,我们将测试糖尿病患者胰岛细胞衰老的机制。
代谢和/或炎症应激源驱动人类 β 细胞衰老并决定
我们将使用 scRNAseq 和分泌组分析评估衰老对 β 细胞功能的影响。
人类胰岛细胞的衰老和衰老相关分泌表型(SASP)是 p16
依赖性,采用伪胰岛方法并使用我们的高血糖异种移植模型
评估 senolytics 对人类胰岛功能的直接影响 在特定目标 3 中,我们将采用一种新颖的方法。
转基因小鼠“SenKiller”模型,能够对衰老细胞进行细胞类型特异性和诱导性消融
任何谱系,包括 β 细胞,将此小鼠模型与适当的 β 细胞特异性 Cre 结合使用。
驱动程序,我们将为这个问题提供明确的答案:衰老的 β 细胞是否在
该提案将结合 T2D 模型中的葡萄糖不耐受和 T1D 模型中的胰岛自身免疫。
使用大型队列确定来自 T1D 和 T2D 供体的胰岛细胞中衰老的发生情况
多种实验方式,探索衰老的自然驱动因素及其对胰岛功能的影响
以及促炎物质的分泌,并采用新型小鼠模型明确地
确定消除衰老 B 细胞是否会影响 T1D 和 T2D 小鼠模型的糖尿病进展。
这里生成的数据将解决该领域的紧迫问题,即胰岛的衰老是否增加
来自糖尿病患者,这些细胞在 T1D 和 T2D 的整体病理生理学中很重要。
关于靶向衰老 β 细胞的潜在功效,关键问题将具有治疗相关性
与 senolytic 疗法。
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 }}
KLAUS H KAESTNER其他文献
KLAUS H KAESTNER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('KLAUS H KAESTNER', 18)}}的其他基金
The role of senescent beta cells in T1D and T2D
衰老 β 细胞在 T1D 和 T2D 中的作用
- 批准号:
10583684 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 72.13万 - 项目类别:
Innovative Genetic Approaches to Enhance Liver Repopulation and Reduce Cancer Risk and Progression
增强肝脏再生并降低癌症风险和进展的创新遗传学方法
- 批准号:
10434813 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 72.13万 - 项目类别:
Innovative Genetic Approaches to Enhance Liver Repopulation and Reduce Cancer Risk and Progression
增强肝脏再生并降低癌症风险和进展的创新遗传学方法
- 批准号:
10217062 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 72.13万 - 项目类别:
Innovative Genetic Approaches to Enhance Liver Repopulation and Reduce Cancer Risk and Progression
增强肝脏再生并降低癌症风险和进展的创新遗传学方法
- 批准号:
10654627 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 72.13万 - 项目类别:
The Human Pancreas Analysis Program for Type 2 Diabetes
2 型糖尿病人类胰腺分析项目
- 批准号:
10252957 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 72.13万 - 项目类别:
The Human Pancreas Analysis Program for Type 2 Diabetes
2 型糖尿病人类胰腺分析项目
- 批准号:
10020973 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 72.13万 - 项目类别:
The Human Pancreas Analysis Program for Type 2 Diabetes
2 型糖尿病人类胰腺分析项目
- 批准号:
10675236 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 72.13万 - 项目类别:
The Human Pancreas Analysis Program for Type 2 Diabetes
2 型糖尿病人类胰腺分析项目
- 批准号:
10568985 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 72.13万 - 项目类别:
The Human Pancreas Analysis Program for Type 2 Diabetes
2 型糖尿病人类胰腺分析项目
- 批准号:
10261669 - 财政年份:2019
- 资助金额:
$ 72.13万 - 项目类别:
Regulatory cascades in gastrointestinal proliferation
胃肠道增殖的调节级联反应
- 批准号:
9474868 - 财政年份:2017
- 资助金额:
$ 72.13万 - 项目类别:
相似国自然基金
典型草原不同退化类型雪水消融过程水分转换效率研究
- 批准号:32360295
- 批准年份:2023
- 资助金额:32 万元
- 项目类别:地区科学基金项目
玛纳斯河流域上游吸收性气溶胶来源及其对积雪消融的影响研究
- 批准号:42307523
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
基于超声混合深度神经网络对PIMSRA心肌热消融边界的实时可视化与识别研究
- 批准号:82302204
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
基于荷顺铂温敏纳米凝胶载KU135介入栓塞联合射频消融治疗肝癌的实验研究
- 批准号:82302331
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
消融热效应下肝癌超级增强子驱动的DNAJB1与cIAP2互作对中性粒细胞胞外诱捕网(NETs)形成的作用及机制探究
- 批准号:82302319
- 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
Deciphering molecular mechanisms controlling age-associated uterine adaptabilityto pregnancy
破译控制与年龄相关的子宫妊娠适应性的分子机制
- 批准号:
10636576 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 72.13万 - 项目类别:
Species-Specific Epigenetic Basis of Zebrafish Inner Ear Hair Cell Regeneration
斑马鱼内耳毛细胞再生的物种特异性表观遗传基础
- 批准号:
10732761 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 72.13万 - 项目类别:
The role of senescent beta cells in T1D and T2D
衰老 β 细胞在 T1D 和 T2D 中的作用
- 批准号:
10583684 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 72.13万 - 项目类别:
Targeting vascular dysfunction to promote lung repair and fibrosis resolution
针对血管功能障碍促进肺修复和纤维化消退
- 批准号:
10444342 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 72.13万 - 项目类别:
Targeting vascular dysfunction to promote lung repair and fibrosis resolution
针对血管功能障碍促进肺修复和纤维化消退
- 批准号:
10584589 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 72.13万 - 项目类别: