AbstractMafA is a transcription factor that binds to the promoter in the insulin gene and has been postulated to regulate insulin transcription in response to serum glucose levels, but there is no current in vivo evidence to support this hypothesis. To analyze the role of MafA in insulin transcription and glucose homeostasis in vivo, we generated MafA-deficient mice. Here we report that MafA mutant mice display intolerance to glucose and develop diabetes mellitus. Detailed analyses revealed that glucose-, arginine-, or KCl-stimulated insulin secretion from pancreatic β cells is severely impaired, although insulin content per se is not significantly affected. MafA-deficient mice also display age-dependent pancreatic islet abnormalities. Further analysis revealed that insulin 1, insulin 2, Pdx1, Beta2, and Glut-2 transcripts are diminished in MafA-deficient mice. These results show that MafA is a key regulator of glucose-stimulated insulin secretion in vivo. ACKNOWLEDGMENTSWe would like to thank N. Minegishi, T. Yokomizo, M. Ema, H. Shimano, M Ishikawa, and H. Sone (Tsukuba University) for helpful discussions. We are grateful to A. Godo for excellent assistance.This work was supported in part by the NIH (R01 CA80088), a Grant-in-Aid from the Ministry of Education, Science, Sports and Culture, and the Environmental Response Project of JST-ERATO.

A Wnt coreceptor low-density lipoprotein receptor-related protein 5 (LRP5) plays an essential role in bone accrual and eye development. Here, we show that LRP5 is also required for normal cholesterol and glucose metabolism. The production of mice lacking LRP5 revealed that LRP5 deficiency led to increased plasma cholesterol levels in mice fed a high-fat diet, because of the decreased hepatic clearance of chylomicron remnants. In addition, when fed a normal diet, LRP5-deficient mice showed a markedly impaired glucose tolerance. The LRP5-deficient islets had a marked reduction in the levels of intracellular ATP and Ca 2+ in response to glucose, and thereby glucose-induced insulin secretion was decreased. The intracellular inositol 1,4,5-trisphosphate (IP3) production in response to glucose was also reduced in LRP5−/− islets. Real-time PCR analysis revealed a marked reduction of various transcripts for genes involved in glucose sensing in LRP5−/− islets. Furthermore, exposure of LRP5+/+ islets to Wnt-3a and Wnt-5a stimulates glucose-induced insulin secretion and this stimulation was blocked by the addition of a soluble form of Wnt receptor, secreted Frizzled-related protein-1. In contrast, LRP5-deficient islets lacked the Wnt-3a-stimulated insulin secretion. These data suggest that Wnt/LRP5 signaling contributes to the glucose-induced insulin secretion in the islets.

ROS deficiency promotes proinflammatory T cells in rheumatoid arthritis.

In diabetes research, bioluminescence imaging (BLI) has been applied in studies of β-cell impairment, development, and islet transplantation. To develop a mouse model that enables noninvasive imaging of β cells, we generated a bacterial artificial chromosome (BAC) transgenic mouse in which a mouse 200-kbp genomic fragment comprising the insulin I gene drives luciferase expression (Ins1-luc BAC transgenic mouse). BLI of mice was performed using the IVIS Spectrum system after intraperitoneal injection of luciferin, and the bioluminescence signal from the pancreatic region analyzed. When compared with MIP-Luc-VU mice [FVB/N-Tg(Ins1-luc)VUPwrs/J] expressing luciferase under the control of the 9.2-kbp mouse insulin I promoter (MIP), the bioluminescence emission from Ins1-luc BAC transgenic mice was enhanced approximately 4-fold. Streptozotocin-treated Ins1-luc BAC transgenic mice developed severe diabetes concomitant with a sharp decline in the BLI signal intensity in the pancreas. Conversely, mice fed a high-fat diet for 8 weeks showed an increase in the signal, reflecting a decrease or increase in the β-cell mass. Although the bioluminescence intensity of the islets correlated well with the number of isolated islets in vitro, the intensity obtained from a living mouse in vivo did not necessarily reflect an absolute quantification of the β-cell mass under pathological conditions. On the other hand, adenovirus-mediated gene transduction of β-cell-related transcription factors in Ins1-luc BAC transgenic mice generated luminescence from the hepatic region for more than 1 week. These results demonstrate that BLI in Ins1-luc BAC transgenic mice provides a noninvasive method of imaging islet β cells and extrapancreatic activity of the insulin gene in the liver under normal and pathological conditions.

Reelin is a secreted protein that plays versatile roles in neuronal development and function, and hypoactivity of Reelin is implicated in many neuropsychiatric disorders. The strength of Reelin signaling is regulated by proteolytic processing, but its importance in vivo is not yet fully understood. Here, we generated Reelin knock-in (PA-DV KI) mice in which the key cleavage site of Reelin was abolished by mutation. As expected, the cleavage of Reelin was severely abrogated in the cerebral cortex and hippocampus of PA-DV KI mice. The amount of Dab1, whose degradation is induced by Reelin signaling, decreased in these tissues, indicating that the signaling strength of Reelin was augmented. The brains of PA-DV KI mice were largely structurally normal, but unexpectedly, the hippocampal layer was disturbed. This phenotype was ameliorated in hemizygote PA-DV KI mice, indicating that excess Reelin signaling is detrimental to hippocampal layer formation. The neuronal dendrites of PA-DV KI mice had more branches and were elongated compared to wild-type mice. These results present the first direct evidence of the physiological importance of Reelin cleavage and suggest that inhibition of Reelin cleavage would counteract neuropsychiatric disorders without causing severe systemic side effects.

Pregnancy involving intricate tissue transformations governed by the progesterone hormone (P4). P4 signaling via P4 receptors (PRs) is vital for endometrial receptivity, decidualization, myometrial quiescence, and labor initiation. This study explored the role of TCF23 as a downstream target of PR during pregnancy. TCF23 was found to be expressed in female reproductive organs, predominantly in uterine stromal and smooth muscle cells.

Somatic mutations in MYCN have been identified across various tumors, playing pivotal roles in tumorigenesis, tumor progression, and unfavorable prognoses. Despite its established notoriety as an oncogenic driver, there is a growing interest in exploring the involvement of MYCN in human development. While MYCN variants have traditionally been associated with Feingold syndrome type 1, recent discoveries highlight gain-of-function variants, specifically p.(Thr58Met) and p.(Pro60Leu), as the cause for megalencephaly-polydactyly syndrome. The elucidation of cellular and murine analytical data from both loss-of-function (Feingold syndrome model) and gain-of-function models (megalencephaly-polydactyly syndrome model) is significantly contributing to a comprehensive understanding of the physiological role of MYCN in human development and pathogenesis. This review discusses the MYCN’s functional implications for human development by reviewing the clinical characteristics of these distinct syndromes, Feingold syndrome, and megalencephaly-polydactyly syndrome, providing valuable insights into the understanding of pathophysiological backgrounds of other syndromes associated with the MYCN pathway and the overall comprehension of MYCN’s role in human development.