Impact of an SLC30A8 loss-of-function variant on the pancreatic distribution of zinc and manganese: laser ablation-ICP-MS and positron emission tomography studies in mice
Notice bibliographique
Résumé
Introduction Common variants in the SLC30A8 gene, encoding the secretory granule zinc transporter ZnT8 (expressed largely in pancreatic islet alpha and beta cells), are associated with altered risk of type 2 diabetes. Unexpectedly, rare loss-of-function (LoF) variants in the gene, described in heterozygous individuals only, are protective against the disease, even though knockout of the homologous SLC30A8 gene in mice leads to unchanged or impaired glucose tolerance. Here, we aimed to determine how one or two copies of the mutant R138X allele in the mouse SLC30A8 gene impacts the homeostasis of zinc at a whole-body (using non-invasive 62Zn PET imaging to assess the acute dynamics of zinc handling) and tissue/cell level [using laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry (LA-ICP-MS) to map the long-term distribution of zinc and manganese in the pancreas]. Methods Following intravenous administration of [62Zn]Zn-citrate (~7 MBq, 150 μl) in wild-type (WT), heterozygous (R138X+/−), and homozygous (R138X+/+) mutant mice (14–15 weeks old, n = 4 per genotype), zinc dynamics were measured over 60 min using PET. Histological, islet hormone immunohistochemistry, and elemental analysis with LA-ICP-MS (Zn, Mn, P) were performed on sequential pancreas sections. Bulk Zn and Mn concentration in the pancreas was determined by solution ICP-MS. Results Our findings reveal that whereas uptake into organs, assessed using PET imaging of 62Zn, is largely unaffected by the R138X variant, mice homozygous of the mutant allele show a substantial lowering (to 40% of WT) of total islet zinc, as anticipated. In contrast, mice heterozygous for this allele, thus mimicking human carriers of LoF alleles, show markedly increased endocrine and exocrine zinc content (1.6-fold increase for both compared to WT), as measured by LA-ICP-MS. Both endocrine and exocrine manganese contents were also sharply increased in R138X+/− mice, with smaller increases observed in R138X+/+ mice. Discussion These data challenge the view that zinc depletion from the beta cell is the likely underlying driver for protection from type 2 diabetes development in carriers of LoF alleles. Instead, they suggest that heterozygous LoF may paradoxically increase pancreatic β-cell zinc and manganese content and impact the levels of these metals in the exocrine pancreas to improve insulin secretion.
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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 | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 ».