Differential CpG methylation at Nnat in the early establishment of beta cell heterogeneity
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Aims/hypothesis Beta cells within the pancreatic islet represent a heterogenous population wherein individual sub-groups of cells make distinct contributions to the overall control of insulin secretion. These include a subpopulation of highly connected ‘hub’ cells, important for the propagation of intercellular Ca 2+ waves. Functional subpopulations have also been demonstrated in human beta cells, with an altered subtype distribution apparent in type 2 diabetes. At present, the molecular mechanisms through which beta cell hierarchy is established are poorly understood. Changes at the level of the epigenome provide one such possibility, which we explore here by focusing on the imprinted gene Nnat (encoding neuronatin [NNAT]), which is required for normal insulin synthesis and secretion. Methods Single-cell RNA-seq datasets were examined using Seurat 4.0 and ClusterProfiler running under R. Transgenic mice expressing enhanced GFP under the control of the Nnat enhancer/promoter regions were generated for FACS of beta cells and downstream analysis of CpG methylation by bisulphite sequencing and RNA-seq, respectively. Animals deleted for the de novo methyltransferase DNA methyltransferase 3 alpha (DNMT3A) from the pancreatic progenitor stage were used to explore control of promoter methylation. Proteomics was performed using affinity purification mass spectrometry and Ca 2+ dynamics explored by rapid confocal imaging of Cal-520 AM and Cal-590 AM. Insulin secretion was measured using homogeneous time-resolved fluorescence imaging. Results Nnat mRNA was differentially expressed in a discrete beta cell population in a developmental stage- and DNA methylation (DNMT3A)-dependent manner. Thus, pseudo-time analysis of embryonic datasets demonstrated the early establishment of Nnat -positive and -negative subpopulations during embryogenesis. NNAT expression is also restricted to a subset of beta cells across the human islet that is maintained throughout adult life. NNAT + beta cells also displayed a discrete transcriptome at adult stages, representing a subpopulation specialised for insulin production, and were diminished in db/db mice. ‘Hub’ cells were less abundant in the NNAT + population, consistent with epigenetic control of this functional specialisation. Conclusions/interpretation These findings demonstrate that differential DNA methylation at Nnat represents a novel means through which beta cell heterogeneity is established during development. We therefore hypothesise that changes in methylation at this locus may contribute to a loss of beta cell hierarchy and connectivity, potentially contributing to defective insulin secretion in some forms of diabetes. Data availability The mass spectrometry proteomics data have been deposited to the ProteomeXchange Consortium via the PRIDE partner repository with the dataset identifier PXD048465. Graphical Abstract
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
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) | 0,000 | 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) | 0,002 | 0,000 |
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 ».