Genetic Deficiency of Glycogen Synthase Kinase-3β Corrects Diabetes in Mouse Models of Insulin Resistance
Notice bibliographique
Résumé
Despite treatment with agents that enhance beta-cell function and insulin action, reduction in beta-cell mass is relentless in patients with insulin resistance and type 2 diabetes mellitus. Insulin resistance is characterized by impaired signaling through the insulin/insulin receptor/insulin receptor substrate/PI-3K/Akt pathway, leading to elevation of negatively regulated substrates such as glycogen synthase kinase-3beta (Gsk-3beta). When elevated, this enzyme has antiproliferative and proapoptotic properties. In these studies, we designed experiments to determine the contribution of Gsk-3beta to regulation of beta-cell mass in two mouse models of insulin resistance. Mice lacking one allele of the insulin receptor (Ir+/-) exhibit insulin resistance and a doubling of beta-cell mass. Crossing these mice with those having haploinsufficiency for Gsk-3beta (Gsk-3beta+/-) reduced insulin resistance by augmenting whole-body glucose disposal, and significantly reduced beta-cell mass. In the second model, mice missing two alleles of the insulin receptor substrate 2 (Irs2-/-), like the Ir+/- mice, are insulin resistant, but develop profound beta-cell loss, resulting in early diabetes. We found that islets from these mice had a 4-fold elevation of Gsk-3beta activity associated with a marked reduction of beta-cell proliferation and increased apoptosis. Irs2-/- mice crossed with Gsk-3beta+/- mice preserved beta-cell mass by reversing the negative effects on proliferation and apoptosis, preventing onset of diabetes. Previous studies had shown that islets of Irs2-/- mice had increased cyclin-dependent kinase inhibitor p27(kip1) that was limiting for beta-cell replication, and reduced Pdx1 levels associated with increased cell death. Preservation of beta-cell mass in Gsk-3beta+/- Irs2-/- mice was accompanied by suppressed p27(kip1) levels and increased Pdx1 levels. To separate peripheral versus beta-cell-specific effects of reduction of Gsk3beta activity on preservation of beta-cell mass, mice homozygous for a floxed Gsk-3beta allele (Gsk-3(F/F)) were then crossed with rat insulin promoter-Cre (RIP-Cre) mice to produce beta-cell-specific knockout of Gsk-3beta (betaGsk-3beta-/-). Like Gsk-3beta+/- mice, betaGsk-3beta-/- mice also prevented the diabetes of the Irs2-/- mice. The results of these studies now define a new, negatively regulated substrate of the insulin signaling pathway specifically within beta-cells that when elevated, can impair replication and increase apoptosis, resulting in loss of beta-cells and diabetes. These results thus form the rationale for developing agents to inhibit this enzyme in obese insulin-resistant individuals to preserve beta-cells and prevent diabetes onset.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
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 source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».