جستجو
ورود
  25 آذر 1397

  موتاسیون های انسولین تکوین سلول های بتا را در مدل iPSC مشتق از بیمار مبتلا به دیابت نوزادی مختل می کند

تاریخ انتشار: یکشنبه 11 آذر 1397 | امتیاز: Article Rating

موتاسیون های ژن انسولین دلیل اصلی دیابت های نوزادی هستند. آن ها می توانند منجر به  تاخوردن غیر طبیعی پیش انسولین و احتباس آن در شبکه اندوپلاسمی(ER) شوند. این امر منجر به افزایش استرس شبکه اندوپلاسمی می شود و منجر به شروع آپوپتوز سلول های بتا می شود. در انسان ها، مکانیسم های دخیل در نارسایی سلول های بتا ناشناخته باقی مانده است. در این جا ما نشان می دهیم که تا خوردن غیر طبیعی پیش انسولین، تکثیر سلول های بتای در حال تکوین را بدون افزایش آپوپتوز مختل می کند. ما سلول های بنیادی پرتوان القایی(iPSCs) را از افراد ناقل موتاسیون های انسولین(INS) تولید کردیم و رده های ایزوژن تصحیح شده برای موتاسیون با استفاده از CRISPR/Cas9 را مهندسی کردیم و آن ها را به سلول های شبه بتا تمایز دادیم. آنالیزهای توالی یابی RNA تک سلولی استرس اندوپلاسمی افزایش یافته و تکثیر کاهش یافته را در سلول های شبه بتای جهش یافته برای انسولین را در مقایسه با کنترل های تصحیح شده نشان داد. بدنبال پیوند به موش، گرافت های جهش یافته برای انسولین، ترشح کاهش یافته انسولین و استرس اندوپلاسمی تجمع یافته ای را نشان دادند. اندازه سلول، پیام رسانی mTORC1 و بیان زیر واحدهای زنجیره تنفسی، همگی در سلول های شبه بتای جهش یافته برای انسولین کاهش یافتند و این در حالی بود که آپوپتوز در هیچ کدام از مراحل افزایش نیافت. نتایج ما نشان می دهد که موتاسیون های انسولینی مربوط به دیابت نوزادی منجر به تکثیر توده ای ناقص سلول های بتا می شود و در ایجاد دیابت  نقش دارد.

Elife. 2018 Nov 9;7. pii: e38519. doi: 10.7554/eLife.38519. [Epub ahead of print]

Insulin mutations impair beta-cell development in a patient-derived iPSC model of neonatal diabetes.

Balboa D1, Saarimäki-Vire J1, Borshagovski D2, Survila M2, Lindholm P3, Galli E3, Eurola S1, Ustinov J1, Grym H1, Huopio H4, Partanen J2, Wartiovaara K1, Otonkoski T5.

Abstract

Insulin gene mutations are a leading cause of neonatal diabetes. They can lead to proinsulin misfolding and its retention in endoplasmic reticulum (ER). This results in increased ER-stress suggested to trigger beta-cell apoptosis. In humans, the mechanisms underlying beta-cell failure remain unclear. Here we show that misfolded proinsulin impairs developing beta-cell proliferation without increasing apoptosis. We generated induced pluripotent stem cells (iPSCs) from people carrying insulin (INS) mutations, engineered isogenic CRISPR-Cas9 mutation-corrected lines and differentiated them to beta-like cells. Single-cell RNA-sequencing analysis showed increased ER-stress and reduced proliferation in INS-mutant beta-like cells compared with corrected controls. Upon transplantation into mice, INS-mutant grafts presented reduced insulin secretion and aggravated ER-stress. Cell size, mTORC1 signaling, and respiratory chain subunits expression were all reduced in INS-mutant beta-like cells, yet apoptosis was not increased at any stage. Our results demonstrate that neonatal diabetes-associated INS-mutations lead to defective beta-cell mass expansion, contributing to diabetes development.

PMID: 30412052
ثبت امتیاز
تبلیغات
تبلیغات
آرشیو سالانه
آرشیو سالانه
نظرات خوانندگان
نظرات خوانندگان