Maturation of Adult β-Cells Revealed Using a Pdx1/Insulin Dual-Reporter Lentivirus
Notice bibliographique
Résumé
The enigmatic process of beta-cell maturation has significant implications for diabetes pathogenesis, and potential diabetes therapies. This study examined the dynamics and heterogeneity of insulin and pancreatic duodenal homeobox (Pdx)-1 gene expression in adult beta-cells. Insulin and Pdx1 expression were monitored in human and mouse islet cells and MIN6 cells using a Pdx1-monomeric red fluorescent protein/insulin-enhanced green fluorescent protein dual-reporter lentivirus. The majority of fluorescent cells were highly positive for both Pdx1 and insulin. Cells expressing Pdx1 but little or no insulin (Pdx1(+)/Ins(low)) comprised 15-25% of the total population. Time-lapse imaging demonstrated that Pdx1(+)/Ins(low) primary beta-cells and MIN6 cells could convert to Pdx1(+)/Ins(+) cells without cell division. Genes involved in the mature beta-cell phenotype (Glut2, MafA) were expressed at higher levels in Pdx1(+)/Ins(+) cells relative to Pdx1(+)/Ins(low) cells. Conversely, genes implicated in early beta-cell development (MafB, Nkx2.2) were enriched in Pdx1(+)/Ins(low) cells. Sorted Pdx1(+)/Ins(low) MIN6 cells had a higher replication rate and secreted less insulin relative to double-positive cells. Long-term phenotype tracking of Pdx1(+)/Ins(low) cells showed two groups, one that matured into Pdx1(+)/Ins(+) cells and one that remained immature. These results demonstrate that adult beta-cells pass through distinct maturation states, which is consistent with previously observed heterogeneity in insulin and Pdx1 expression in adult beta-cells. At a given time, a proportion of adult beta-cells share similar characteristics to functionally immature embryonic beta-cell progenitors. The maturation of adult beta-cells recapitulates development in that Pdx1 expression precedes the robust expression of insulin and other mature beta-cell genes. These results have implications for harnessing the maturation process for therapeutic purposes.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
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