Present status and expectation of aristaless-related homeobox (ARX) in endocrine pancreas

Abstract

The aristaless-related homeobox (ARX) gene has become one of most frequently mutated genes which is closely linked with development of the vertebrate central nervous system; however, the molecular and clinical bases of its function in the proliferation and differentiation of the endocrine pancreas have not, to date, been systematically characterized. ARX is considered as a regulator which determines endocrine cell fate and a bio-marker of the pancreatic a-cell. Disruption and mutation of ARX are found to lead to the deletion and reduction of a-cells both in mice models and in humans. Furthermore, expression of ARX is regulated by multiple transcription factors involved in development of the pancreas, such as Ngn3, Isl1, Nkx2.2 and Nkx6.1. Taken together, given the vital importance of glucagon in diabetes treatment, it is possible that ARX may down-regulate exorbitant glucagon levels by reducing the number of a-cells as a direct target; thus, the role of ARX in the maintenance of a-cell identity and quantity should be investigated and summarized. This article mainly focuses on the role of ARX in the endocrine pancreas, introduces the ARX-related animal model and transcription factors, and highlights the latest advances in our understanding in order to provide a clearer theoretical foundation for future scientific research.

Not the second fiddle: α cell development, identity, and function in health and diabetes

“…The Arista-less homeobox-containing transcription factor ARX is restricted to α cells, pancreatic polypeptideproducing cells (PP cells), and ghrelin-producing ε cells in the islet (Mastracci et al 2011, Wilcox et al 2013, DiGruccio et al 2016. Considered the 'master regulator' of α cell identity, the ARX transcription factor has been shown to be necessary for the development and maintenance of α cells in mice and humans as well as being sufficient to convert β cells into α cells (Collombat et al 2003, Itoh et al 2010, Mastracci et al 2011, Courtney et al 2013, Wilcox et al 2013, Xu & Xu 2019. The loss of Arx in α cells simultaneously causes decreased glucagon expression and increased insulin and somatostatin expression (Collombat et al 2007, Mastracci et al 2011, Wilcox et al 2013, Chakravarthy et al 2017Fig.…”

Основні Транскрипційні Фактори, Які Беруть Участь У Функціонуванні Стовбурових Клітин. Особливості Їх Активації Та Експресії В Β-Клітинах Підшлункової Залози (Частина 2)

“…Варто відзначити, що в гризунів експресія Nkx2.2 була виявлена в MPC до розвитку ендокринних попередників, тоді як у людей Nkx2.2 не виявлено в MPC фетальної ПШЗ і фактор починає експресуватися після ендокринної індукції [43]. У сукупності ці результати свідчать про видову різницю в експресії та функції NKX6.1 під час розвитку ПШЗ [50].…”

“…Під час проліферації та регенерації -клітин регуляторна область ARX підтримується в статусі метилювання, індукованого DNMT1. Метильована область локусу ARX у -клітинах зв'язується метил-зв'язуючим білком 2 (methyl CpG binding protein 2, MeCP2), який рекрутує гістонову метилтрансферазу (histone methyltransferase, HMT) білкову аргінін метилтрансферазу 6 (protein arginine methyltransferase 6, PRMT6), яка опосередковує метилювання H3R2, що призводить до репресії ARX [50].…”

“…LIM домен-зв'язуючий білок 1 (LIM domainbinding protein 1, LDB1) має важливе значення для біологічної активності ISL1 як кофактора [55], що поширюється в ранньому епітелії ПШЗ та навколишній мезенхімі й, нарешті, експресується в зрілих ендокринних та протокових клітинах. Видалення LDB1 в ембріональних ендокринних клітинах призводить до зниженої регуляції експресії ARX [50].…”

DataSheet1.pdf

“…Aristaless-related homeobox (ARX) is an important transcription factor that serves as a biomarker for pancreatic αcells (Xu and Xu, 2019). Mice in the 7-day treatment group had The promotion effect of ginseng extract on islet β-cell neogenesis in T2DM mice.…”