Fonction et régulation du facteur de transcription COUP-TFII dans les cellules β du pancréas
Institution:
Paris 5Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
The development and maintenance of functional pancreatic β cell mass are essentials for an appropriate response to changes in blood glucose levels. Pancreatic β cell knockout of the COUP-TFII (Chicken Ovalbumin Upstream Promoter Transcription Factor II) gene, in adult heterozygous mice, led to glucose intolerance due to an impaired glucose-stimulated insulin secretion. We also reported that COUP-TFII expression is repressed by insulin. During this PhD, using COUP-TFII homozygous knockout mice and the 832/13 INS-1 β cells, our results suggested that COUP-TFII can provide sufficient stimulation of the Wnt/β-catenin/TCF7L2 dependent transcription signaling pathway in response to GLP-1 to allow development of an appropriate β cell mass during the postnatal period. We also identified a DNA region of the promoter that down-regulates COUP-TFII expression by attenuating the activating effect of HNF4 !MODY1 in response to high glucose concentrations through FoxO1 signaling, a major downstream target of the insulin signaling pathway. Finally, individuals from the prospective DESIR cohort carrying the minor C-allele at rs3743462 which is located in these conserved upstream regulatory regions, displayed lower basal levels of circulating insulin and a lower insulin resistance index. In β cells, this polymorphism is associated with a decreased of basal level of COUP-TFII gene activation and an increased repression to high glucose concentrations. We showed that COUP-TFII binds the rs3743462-C oligonucleotide with higher affinity suggesting a possible autorepression of its expression. In conclusion, COUPTFII could be a key regulator of in vivo glucose homeostasis in mice and in human.
Abstract FR:
La plasticité du pancréas endocrine est essentielle pour répondre de façon adaptée à une demande accrue en insuline et maintenir un contrôle optimal de l’homéostasie glucidique. L’invalidation génique de COUP-TFII dans les cellules ß pancréatiques à l’état hétérozygote chez la souris adulte conduit à une intolérance au glucose suite à une diminution de la sécrétion d’insuline en réponse au glucose. De plus, l’expression transcriptionnelle de COUP-TFII est inhibée par l’insuline. Au cours de cette thèse, l’étude des souris homozygotes et de la lignée cellulaire INS-1 832/13 nous a permis de mettre en évidence que COUP-TFII participe au maintien du nombre de cellules ! au cours de la période post-natale en activant la voie de signalisation Wnt/ß-caténine/TCF7L2 en réponse au GLP-1. Nous avons aussi mis en évidence une région du promoteur COUP-TFII activée par liaison d’HNF4 !MODY1 en réponse à de faibles concentrations de glucose. La diminution de COUP-TFII en réponse à de fortes concentrations de glucose implique la diminution d’HNF4" dont l’expression génique est sous le contrôle de la voie de signalisation de FOXO1, facteur réprimé par l’insuline. Enfin, nous avons établi une corrélation entre le polymorphisme rs3743462-C situé dans les régions régulatrices amont du gène COUP-TFII et des paramètres glucidiques liés à la sensibilité à l’insuline chez l’homme. Dans la cellule ß, ce variant lie COUP-TFII avec une plus grande affinité et est associé à une diminution de l’expression basale de COUP-TFII conduisant à une plus forte répression par le glucose. L’ensemble de ces données suggèrent que COUP-TFII participe in vivo à l’homéostasie glucidique de la souris et de l’homme.