Integrating genetics with single-cell multiomic measurements across disease states identifies mechanisms of beta cell dysfunction in type 2 diabetes

生物 染色质 2型糖尿病 遗传学 基因 疾病 转录组 电池类型 β细胞 计算生物学 基因表达 生物信息学 细胞 小岛 糖尿病 内分泌学 内科学 医学
作者
Gaowei Wang,Joshua Chiou,Chun Zeng,Michael Miller,Ileana Matta,Jee Yun Han,Nikita Kadakia,Mei-Lin Okino,Elisha Beebe,Medhavi Mallick,Joan Camuñas-Soler,Theodore dos Santos,Xiao-Qing Dai,Cara E. Ellis,Yan Hang,Seung K. Kim,Patrick E. MacDonald,Fouad Kandeel,Sebastian Preißl,Kyle J. Gaulton,Maike Sander
出处
期刊:Nature Genetics [Springer Nature]
卷期号:55 (6): 984-994 被引量:18
标识
DOI:10.1038/s41588-023-01397-9
摘要

Dysfunctional pancreatic islet beta cells are a hallmark of type 2 diabetes (T2D), but a comprehensive understanding of the underlying mechanisms, including gene dysregulation, is lacking. Here we integrate information from measurements of chromatin accessibility, gene expression and function in single beta cells with genetic association data to nominate disease-causal gene regulatory changes in T2D. Using machine learning on chromatin accessibility data from 34 nondiabetic, pre-T2D and T2D donors, we identify two transcriptionally and functionally distinct beta cell subtypes that undergo an abundance shift during T2D progression. Subtype-defining accessible chromatin is enriched for T2D risk variants, suggesting a causal contribution of subtype identity to T2D. Both beta cell subtypes exhibit activation of a stress-response transcriptional program and functional impairment in T2D, which is probably induced by the T2D-associated metabolic environment. Our findings demonstrate the power of multimodal single-cell measurements combined with machine learning for characterizing mechanisms of complex diseases. Single-cell multiomic and functional characterization of human pancreatic islets identifies two beta cell subtypes correlated with type 2 diabetes progression that exhibit distinct gene regulatory programs and electrophysiological phenotypes.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
4秒前
芽衣完成签到 ,获得积分10
12秒前
我是老大应助科研通管家采纳,获得10
20秒前
huvy完成签到 ,获得积分10
21秒前
Smoiy完成签到 ,获得积分10
41秒前
GuangboXia完成签到,获得积分10
45秒前
星辰大海应助AA采纳,获得10
47秒前
上善若水呦完成签到 ,获得积分10
51秒前
完美世界应助栀初采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
栀初发布了新的文献求助10
1分钟前
beplayer1完成签到 ,获得积分10
1分钟前
sirius完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
元谷雪应助出金多多采纳,获得10
1分钟前
huangzsdy完成签到,获得积分10
1分钟前
scitester完成签到,获得积分10
1分钟前
飞翔的企鹅完成签到,获得积分10
1分钟前
沉默的冬寒完成签到 ,获得积分10
2分钟前
研友_LmgOaZ完成签到 ,获得积分0
2分钟前
2分钟前
海孩子完成签到,获得积分10
2分钟前
AA发布了新的文献求助10
2分钟前
杨一完成签到 ,获得积分10
2分钟前
cyskdsn完成签到 ,获得积分10
2分钟前
NexusExplorer应助AA采纳,获得10
2分钟前
mailgo完成签到,获得积分10
2分钟前
流星雨完成签到 ,获得积分10
2分钟前
Hank完成签到 ,获得积分10
2分钟前
huazhangchina完成签到 ,获得积分10
2分钟前
脑洞疼应助丽丽采纳,获得10
2分钟前
陆黑暗完成签到 ,获得积分10
2分钟前
绿色心情完成签到 ,获得积分10
3分钟前
三脸茫然完成签到 ,获得积分10
3分钟前
yinhe完成签到 ,获得积分10
3分钟前
年轻的醉冬完成签到 ,获得积分10
3分钟前
future完成签到 ,获得积分10
3分钟前
王kk完成签到 ,获得积分10
3分钟前
xue112完成签到 ,获得积分10
3分钟前
爱爱完成签到 ,获得积分10
3分钟前
高分求助中
The Oxford Handbook of Social Cognition (Second Edition, 2024) 1050
Kinetics of the Esterification Between 2-[(4-hydroxybutoxy)carbonyl] Benzoic Acid with 1,4-Butanediol: Tetrabutyl Orthotitanate as Catalyst 1000
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Handbook of Qualitative Cross-Cultural Research Methods 600
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3139630
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2790514
关于积分的说明 7795445
捐赠科研通 2446977
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1301526
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 626259
版权声明 601176