We conducted a genome-wide association study for type 2 diabetes (T2D) in Icelandic cases and controls, and we found that a previously described variant in the transcription factor 7-like 2 gene (TCF7L2) gene conferred the most significant risk. In addition to confirming two recently identified risk variants1, we identified a variant in the CDKAL1 gene that was associated with T2D in individuals of European ancestry (allele-specific odds ratio (OR) = 1.20 (95% confidence interval, 1.13–1.27), P = 7.7 × 10−9) and individuals from Hong Kong of Han Chinese ancestry (OR = 1.25 (1.11–1.40), P = 0.00018). The genotype OR of this variant suggested that the effect was substantially stronger in homozygous carriers than in heterozygous carriers. The ORs for homozygotes were 1.50 (1.31–1.72) and 1.55 (1.23–1.95) in the European and Hong Kong groups, respectively. The insulin response for homozygotes was approximately 20% lower than for heterozygotes or noncarriers, suggesting that this variant confers risk of T2D through reduced insulin secretion.

Glucagon-like peptide-1 (GLP-1), released from gut endocrine L cells in response to glucose, regulates appetite, insulin secretion, and gut motility. How glucose given orally, but not systemically, induces GLP-1 secretion is unknown. We show that human duodenal L cells express sweet taste receptors, the taste G protein gustducin, and several other taste transduction elements. Mouse intestinal L cells also express α-gustducin. Ingestion of glucose by α-gustducin null mice revealed deficiencies in secretion of GLP-1 and the regulation of plasma insulin and glucose. Isolated small bowel and intestinal villi from α-gustducin null mice showed markedly defective GLP-1 secretion in response to glucose. The human L cell line NCI-H716 expresses α-gustducin, taste receptors, and several other taste signaling elements. GLP-1 release from NCI-H716 cells was promoted by sugars and the noncaloric sweetener sucralose, and blocked by the sweet receptor antagonist lactisole or siRNA for α-gustducin. We conclude that L cells of the gut “taste” glucose through the same mechanisms used by taste cells of the tongue. Modulating GLP-1 secretion in gut “taste cells” may provide an important treatment for obesity, diabetes and abnormal gut motility.

Glucose homeostasis in mammals is maintained by insulin secretion from the beta-cells of the islets of Langerhans. Type 2 diabetes results either from primary beta-cell failure alone and/or a failure to secrete enough insulin to overcome insulin resistance. Here, we show that continuous infusion of glucagon-like peptide-1 (7-36) (GLP-1; an insulinotropic agent), to young and old animals, had effects on the beta-cell of the pancreas other than simply on the insulin secretory apparatus. Our previous studies on a rodent model of glucose intolerance, the aging Wistar rat, show that a plateau in islet size, insulin content, and beta-cell mass is reached at 13 months, despite a continuing increase in body weight. Continuous sc infusion of GLP-1 (1.5 pM/kg x min), over 5 days, resulted in normal glucose tolerance. Our current results in both young and old rats demonstrate that treatment caused an up-regulation of pancreatic-duodenum homeobox-1 (PDX-1) expression in islets and total pancreas, induced pancreatic cell proliferation, and beta-cell neogenesis. The effects on levels of PDX-1 messenger RNA were abrogated by simultaneous infusion of Exendin (9-39), a specific antagonist of GLP-1. PDX-1 protein levels increased 4-fold in whole pancreata and 6-fold in islets in response to treatment. Beta-cell mass increased to 7.2 +/- 0.58 from 4.88 +/- 0.38 mg, treated vs. control, respectively, P < 0.02. Total pancreatic insulin content also increased from 0.55 +/- 0.02 to 1.32 +/- 0.11 microg/mg total pancreatic protein. Therefore, GLP-1 would seem to be a unique therapy that can stimulate pancreatic cell proliferation and beta-cell differentiation in the pancreas of rodents.

The evidence for the existence of genetic susceptibility variants for the common form of hypertension (“essential hypertension”) remains weak and inconsistent. We sought genetic variants underlying blood pressure (BP) by conducting a genome-wide association study (GWAS) among African Americans, a population group in the United States that is disproportionately affected by hypertension and associated complications, including stroke and kidney diseases. Using a dense panel of over 800,000 SNPs in a discovery sample of 1,017 African Americans from the Washington, D.C., metropolitan region, we identified multiple SNPs reaching genome-wide significance for systolic BP in or near the genes: PMS1, SLC24A4, YWHA7, IPO7, and CACANA1H. Two of these genes, SLC24A4 (a sodium/potassium/calcium exchanger) and CACNA1H (a voltage-dependent calcium channel), are potential candidate genes for BP regulation and the latter is a drug target for a class of calcium channel blockers. No variant reached genome wide significance for association with diastolic BP (top scoring SNP rs1867226, p = 5.8×10−7) or with hypertension as a binary trait (top scoring SNP rs9791170, p = 5.1×10−7). We replicated some of the significant SNPs in a sample of West Africans. Pathway analysis revealed that genes harboring top-scoring variants cluster in pathways and networks of biologic relevance to hypertension and BP regulation. This is the first GWAS for hypertension and BP in an African American population. The findings suggests that, in addition to or in lieu of relying solely on replicated variants of moderate-to-large effect reaching genome-wide significance, pathway and network approaches may be useful in identifying and prioritizing candidate genes/loci for further experiments.

Obesity is associated with chronic low-grade inflammation that negatively impacts insulin sensitivity. Here, we show that high-fat diet can increase NF-κB activation in mice, which leads to a sustained elevation in level of IκB kinase ɛ (IKKɛ) in liver, adipocytes, and adipose tissue macrophages. IKKɛ knockout mice are protected from high-fat diet-induced obesity, chronic inflammation in liver and fat, hepatic steatosis, and whole-body insulin resistance. These mice show increased energy expenditure and thermogenesis via enhanced expression of the uncoupling protein UCP1. They maintain insulin sensitivity in liver and fat, without activation of the proinflammatory JNK pathway. Gene expression analyses indicate that IKKɛ knockout reduces expression of inflammatory cytokines, and changes expression of certain regulatory proteins and enzymes involved in glucose and lipid metabolism. Thus, IKKɛ may represent an attractive therapeutic target for obesity, insulin resistance, diabetes, and other complications associated with these disorders.

Abstract There is growing support for the use of genetic risk scores (GRS) in routine clinical settings. Due to the limited diversity of current genomic discovery samples, there are concerns that the predictive power of GRS will be limited in non-European ancestry populations. Here, we evaluated the predictive utility of GRS for 12 cardiometabolic traits in sub-Saharan Africans (AF; n =5200), African Americans (AA; n =9139), and European Americans (EA; n =9594). GRS were constructed as weighted sums of the number of risk alleles. Predictive utility was assessed using the additional phenotypic variance explained and increase in discriminatory ability over traditional risk factors (age, sex and BMI), with adjustment for ancestry-derived principal components. Across all traits, GRS showed upto a 5-fold and 20-fold greater predictive utility in EA relative to AA and AF, respectively. Predictive utility was most consistent for lipid traits, with percent increase in explained variation attributable to GRS ranging from 10.6% to 127.1% among EA, 26.6% to 65.8% among AA, and 2.4% to 37.5% among AF. These differences were recapitulated in the discriminatory power, whereby the predictive utility of GRS was 4-fold greater in EA relative to AA and up to 44-fold greater in EA relative to AF. Obesity and blood pressure traits showed a similar pattern of greater predictive utility among EA. This work demonstrates the poorer performance of GRS in AF and highlights the need to improve representation of multiethnic populations in genomic studies to ensure equitable clinical translation of GRS. Key Messages Genetic Risk Score (GRS) prediction is markedly poorer in sub-Saharan Africans compared with African Americans and European Americans To ensure equitable clinical translation of GRS, there is need need to improve representation of multiethnic populations in genomic studies

Abstract Background Serum lipids are biomarkers of cardiometabolic disease risk, and understanding the genomic factors contributing to their distribution has been of considerable interest. Large genome-wide association studies (GWAS) have identified over 150 lipids loci; however, GWAS of Africans (AF) are rare. Given the genomic diversity among those of African ancestry, it is expected that a GWAS in Africans could identify novel lipids loci. While GWAS have been conducted in African Americans (AA), such studies are not proxies for studies in continental Africans due to the drastically different environmental context. Therefore, we conducted a GWAS of 4,317 Africans enrolled in the Africa America Diabetes Mellitus study. Methods and Results We used linear mixed models of the inverse normal transformations of covariate-djusted residuals of high-density lipoprotein cholesterol (HDLC), low-density lipoprotein cholesterol (LDLC), total cholesterol (CHOL), triglycerides (TG), and TG/HDLC, with adjustment for three principal components and the random effect of relatedness. Replication of loci associated at p<5×10 −8 was attempted in 9,542 AA. Meta-analysis of AF and AA was also conducted. We also conducted analyses that excluded the relatively small number of East Africans. We evaluated known lipids loci in Africans using both exact replication and “local” replication, which accounts for interethnic differences in linkage disequilibrium. In our main analysis, we identified 23 novel associations in Africans. Of the 14 of these that were able to be tested in AA, two associations replicated ( GPNMB -TG and ENPP1 -TG). Two additional novel loci were discovered upon meta-analysis with AA (rs138282551-TG and TLL2 -CHOL). Analyses considering only those with predominantly West African ancestry (Nigeria, Ghana, and AA) yielded new insights: ORC5 -LDLC and chr20:60973327-CHOL. Conclusions While functional work will be useful to confirm and understand the biological mechanisms underlying these associations, this study demonstrates the utility of conducting large-scale genomic analyses in Africans for discovering novel loci. The functional significance of some of these loci in relation to lipids remains to be elucidated, yet some have known connections to lipids pathways. For instance, rs147706369 (intronic, TLL2 ) alters a regulatory motif for sterol regulatory element-binding proteins (SREBPs), which are a family of transcription factors that control the expression of a range of enzymes involved in cholesterol, fatty acid, and triglyceride synthesis.

Abstract Psoriasis is a chronic skin disease characterized by abnormal proliferation and inflammation of epidermal keratinocytes. Fibroblast growth factor 12 (FGF12) is implicated in the regulation of diverse cellular signals; however, its precise mechanism in psoriasis requires further investigation. In this study, high expression of FGF12 is observed in the epidermis of skin lesion in psoriasis patients and imiquimod (IMQ)‐induced psoriasis like‐dermatitis. Moreover, specific loss of FGF12 in keratinocytes in IMQ‐induced psoriasis model alleviates psoriasis‐like symptoms and reduces proliferation. In vitro RNA sequencing demonstrates that knockdown of FGF12 effectively arrests the cell cycle, inhibits cell proliferation, and predominantly regulates the p53 signaling pathway. Mechanistically, FGF12 is selectively bound to the RING domain of MDM2, thus partially inhibiting the binding of β‐Trcp to MDM2. This interaction inhibits β‐Trcp‐induced‐K48 ubiquitination degradation of MDM2, thereby suppressing the activity of the p53 signaling pathway, which results in excessive cell proliferation. Last, the alleviatory effect of FGF12 deficiency on psoriasis progression is reversed by p53 knockdown. In summary, these findings provide valuable insights into the mechanisms by which FGF12 suppresses p53 signaling in keratinocytes, exacerbating the development of psoriasis. This positive regulatory loop highlights the potential of FGF12 as a therapeutic target to manage psoriasis.