Type 2 diabetes mellitus, a metabolic disorder characterized by abnormally elevated blood sugar, poses a growing social, economic, and medical burden worldwide. The skeletal muscle is the largest metabolic organ responsible for glucose homeostasis in the body, and its inability to properly uptake sugar often precedes type 2 diabetes. Although exercise is known to have preventative and therapeutic effects on type 2 diabetes, the underlying mechanism of these beneficial effects is largely unknown. Animal studies have been conducted to better understand the pathophysiology of type 2 diabetes and the positive effects of exercise on type 2 diabetes. However, the complexity of in vivo systems and the inability of animal models to fully capture human type 2 diabetes genetics and pathophysiology are two major limitations in these animal studies. Fortunately, in vitro models capable of recapitulating human genetics and physiology provide promising avenues to overcome these obstacles. This review summarizes current in vitro type 2 diabetes models with focuses on the skeletal muscle, interorgan crosstalk, and exercise. We discuss diabetes, its pathophysiology, common in vitro type 2 diabetes skeletal muscle models, interorgan crosstalk type 2 diabetes models, exercise benefits on type 2 diabetes, and in vitro type 2 diabetes models with exercise.
References
1.
U.
Galicia-Garcia
, A.
Benito-Vicente
, S.
Jebari
, A.
Larrea-Sebal
, H.
Siddiqi
, K. B.
Uribe
, H.
Ostolaza
, and C.
Martin
, Int. J. Mol. Sci.
21
(17
), 6275
(2020
).2.
E. M.
Abdelalim
, Cell Mol. Life Sci.
78
(6
), 2459
–2483
(2021
).3.
S. E.
Kahn
, R. L.
Hull
, and K. M.
Utzschneider
, Nature
444
(7121
), 840
–846
(2006
).4.
M. A.
Abdul-Ghani
and R. A.
DeFronzo
, J. Biomed. Biotechnol.
2010
, 476279
.5.
S.
Whillier
, Adv. Exp. Med. Biol.
1228
, 137
–150
(2020
).6.
D. J.
O'Gorman
, H. K.
Karlsson
, S.
McQuaid
, O.
Yousif
, Y.
Rahman
, D.
Gasparro
, S.
Glund
, A. V.
Chibalin
, J. R.
Zierath
, and J. J.
Nolan
, Diabetologia
49
(12
), 2983
–2992
(2006
).7.
R.
Ross
, Diabetes Care
26
(3
), 944
–945
(2003
).8.
F. J.
DiMenna
and A. D.
Arad
, BMC Sports Sci. Med. Rehabil.
10
, 21
(2018
).9.
J. P.
Kirwan
, L. F.
del Aguila
, J. M.
Hernandez
, D. L.
Williamson
, D. J.
O'Gorman
, R.
Lewis
, and R. K.
Krishnan
, J. Appl. Physiol.
88
(2
), 797
–803
(2000
).10.
R. J.
Sigal
, G. P.
Kenny
, D. H.
Wasserman
, and C.
Castaneda-Sceppa
, Diabetes Care
27
(10
), 2518
–2539
(2004
).11.
K. I.
Stanford
and L. J.
Goodyear
, Adv. Physiol. Educ.
38
(4
), 308
–314
(2014
).12.
A. J.
King
, Br. J. Pharmacol.
166
(3
), 877
–894
(2012
).13.
14.
C. J.
Green
, M.
Pedersen
, B. K.
Pedersen
, and C.
Scheele
, Diabetes
60
(11
), 2810
–2819
(2011
).15.
S.
Nakamura
, S.
Yonekura
, T.
Shimosato
, and T.
Takaya
, Front. Physiol.
12
, 679152
(2021
).16.
T. I.
Henriksen
, L. V.
Wigge
, J.
Nielsen
, B. K.
Pedersen
, M.
Sandri
, and C.
Scheele
, Sci. Rep.
9
(1
), 8169
(2019
).17.
C.
Davegardh
, J.
Sall
, A.
Benrick
, C.
Broholm
, P.
Volkov
, A.
Perfilyev
, T. I.
Henriksen
, Y.
Wu
, L.
Hjort
, C.
Brons
, O.
Hansson
, M.
Pedersen
, J. U.
Wurthner
, K.
Pfeffer
, E.
Nilsson
, A.
Vaag
, E.
Stener-Victorin
, K.
Pircs
, C.
Scheele
, and C.
Ling
, Nat. Commun.
12
(1
), 2431
(2021
).18.
I.
Carcamo-Orive
, M. Y. R.
Henrion
, K.
Zhu
, N. D.
Beckmann
, P.
Cundiff
, S.
Moein
, Z.
Zhang
, M.
Alamprese
, S. L.
D'Souza
, M.
Wabitsch
, E. E.
Schadt
, T.
Quertermous
, J. W.
Knowles
, and R.
Chang
, PLoS Comput. Biol.
16
(12
), e1008491
(2020
).19.
T. M.
Batista
, A. K.
Jayavelu
, N. J.
Wewer Albrechtsen
, S.
Iovino
, J.
Lebastchi
, H.
Pan
, J. M.
Dreyfuss
, A.
Krook
, J. R.
Zierath
, M.
Mann
, and C. R.
Kahn
, Cell Metab.
32
(5
), 844
–859
(2020
).20.
S.
Iovino
, A. M.
Burkart
, L.
Warren
, M. E.
Patti
, and C. R.
Kahn
, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A.
113
(7
), 1889
–1894
(2016
).21.
P. C.
Butler
and R. A.
Rizza
, Diabetes
40
, 73
(1991
).22.
R. A.
Rizza
, Diabetes
59
(11
), 2697
–2707
(2010
).23.
K. F.
Petersen
and G. I.
Shulman
, Am. J. Cardiol.
90
(5
), 11
–18
(2002
).24.
J.
Boucher
, A.
Kleinridders
, and C. R.
Kahn
, Cold Spring Harbor Perspect. Biol.
6
(1
), a009191
(2014
).25.
W. J. H.
Butterfield
and M. J.
Whichelow
, Diabetologia
1
(1
), 43
–53
(1965
).26.
X.
Wang
, Z.
Hu
, J.
Hu
, J.
Du
, and W. E.
Mitch
, Endocrinology
147
(9
), 4160
–4168
(2006
).27.
X.
Huang
, G.
Liu
, J.
Guo
, and Z.
Su
, Int. J. Biol. Sci.
14
(11
), 1483
–1496
(2018
).28.
T. N.
Stitt
, D.
Drujan
, B. A.
Clarke
, F.
Panaro
, Y.
Timofeyva
, W. O.
Kline
, M.
Gonzalez
, G. D.
Yancopoulos
, and D. J.
Glass
, Mol. Cell
14
(3
), 395
–403
(2004
).29.
M.
Gaster
, P.
Staehr
, H.
Beck-Nielsen
, H. D.
Schrøder
, and A.
Handberg
, Diabetes
50
, 1324
(2001
).30.
A. S.
Deshmukh
, M.
Murgia
, N.
Nagaraj
, J. T.
Treebak
, J.
Cox
, and M.
Mann
, Mol. Cell Proteomics
14
(4
), 841
–853
(2015
).31.
L.
Bianchi
and S.
Volpato
, Acta Diabetol.
53
(6
), 879
–889
(2016
).32.
M.
Gaster
, P.
Staehr
, A.
Handberg
, D.
Schroder
, and H.
Beck-Nielsen
, Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab.
278
, E910
(2000
).33.
34.
A.
Lemay
, L.
Turcot
, F.
Dechene
, S.
Dodin
, and J. C.
Forest
, Menopause
17
(2
), 321
–325
(2010
).35.
N. M.
Wedick
, M. B.
Snijder
, J. M.
Dekker
, R. J.
Heine
, C. D.
Stehouwer
, G.
Nijpels
, and R. M.
van Dam
, Obesity
17
(8
), 1609
–1614
(2009
).36.
P.
Schrauwen
, Proc. Nutr. Soc.
66
(1
), 33
–41
(2007
).37.
C.
Bogardus
, S.
Lillioja
, D.
Mott
, G. R.
Reaven
, A.
Kashiwagi
, and J. E.
Foley
, J. Clin. Invest.
73
(3
), 800
–805
(1984
).38.
Y. T.
Wondmkun
, Diabetes, Metab. Syndr. Obes.
13
, 3611
–3616
(2020
).39.
X.
Palomer
, J.
Pizarro-Delgado
, E.
Barroso
, and M.
Vazquez-Carrera
, Trends Endocrinol. Metab.
29
(3
), 178
–190
(2018
).40.
D. E.
Kelley
, B.
Goodpaster
, R. R.
Wing
, and J. A.
Simoneau
, Am. J. Physiol.
277
(6
), E1130
–E1141
(1999
).41.
M. W.
Hulver
, J. R.
Berggren
, R. N.
Cortright
, R. W.
Dudek
, R. P.
Thompson
, W. J.
Pories
, K. G.
MacDonald
, G. W.
Cline
, G. I.
Shulman
, G. L.
Dohm
, and J. A.
Houmard
, Am. J. Physiol.-Endocrinol. Metab.
284
(4
), E741
–E747
(2003
).42.
G. R.
Steinberg
, M. L.
Parolin
, G. J.
Heigenhauser
, and D. J.
Dyck
, Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab.
283
(1
), 187
–192
(2002
).43.
L. P.
Turcotte
, J. R.
Swenberger
, M.
Zavitz Tucker
, and A. J.
Yee
, Diabetes
50
(6
), 1389
–1396
(2001
).44.
J. A.
Chavez
and S. A.
Summers
, Arch. Biochem. Biophys.
419
(2
), 101
–109
(2003
).45.
S. I.
Itani
, N. B.
Ruderman
, F.
Schmieder
, and G.
Boden
, Diabetes
51
(7
), 2005
–2011
(2002
).46.
E.
Montell
, M.
Turini
, M.
Marotta
, M.
Roberts
, V.
Noé
, C. J.
Ciudad
, K.
Macé
, and A. M.
Gómez-Foix
, Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab.
280
(2
), E229
–E237
(2001
).47.
W. L.
Holland
, J. T.
Brozinick
, L. P.
Wang
, E. D.
Hawkins
, K. M.
Sargent
, Y.
Liu
, K.
Narra
, K. L.
Hoehn
, T. A.
Knotts
, A.
Siesky
, D. H.
Nelson
, S. K.
Karathanasis
, G. K.
Fontenot
, M. J.
Birnbaum
, and S. A.
Summers
, Cell Metab.
5
(3
), 167
–179
(2007
).48.
W. L.
Holland
, T. A.
Knotts
, J. A.
Chavez
, L.-P.
Wang
, K. L.
Hoehn
, and S. A.
Summers
, Nutr. Rev.
65
(6
), 39
–46
(2007
).49.
T. N.
Hilton
, L. J.
Tuttle
, K. L.
Bohnert
, M. J.
Mueller
, and D. R.
Sinacore
, Phys. Ther.
88
(11
), 1336
–1344
(2008
).50.
B. B.
Lowell
and G. I.
Shulman
, Science
307
(5708
), 384
–387
(2005
).51.
B. H.
Goodpaster
, C. L.
Carlson
, M.
Visser
, D. E.
Kelley
, A.
Scherzinger
, T. B.
Harris
, E.
Stamm
, and A. B.
Newman
, J. Appl. Physiol.
90
(6
), 2157
–2165
(2001
).52.
S.
Schenk
, M.
Saberi
, and J. M.
Olefsky
, J. Clin. Invest.
118
(9
), 2992
–3002
(2008
).53.
H.
Shi
, M. V.
Kokoeva
, K.
Inouye
, I.
Tzameli
, H.
Yin
, and J. S.
Flier
, J. Clin. Invest.
116
(11
), 3015
–3025
(2006
).54.
N.
Wood
, S.
Straw
, M.
Scalabrin
, L. D.
Roberts
, K. K.
Witte
, and T. S.
Bowen
, ESC Heart Failure
8
(1
), 3
–15
(2021
).55.
S. M.
Reyna
, S.
Ghosh
, P.
Tantiwong
, C. S.
Meka
, P.
Eagan
, C. P.
Jenkinson
, E.
Cersosimo
, R. A.
Defronzo
, D. K.
Coletta
, A.
Sriwijitkamol
, and N.
Musi
, Diabetes
57
(10
), 2595
–2602
(2008
).56.
B. D.
Perry
, M. K.
Caldow
, T. C.
Brennan-Speranza
, M.
Sbaraglia
, G.
Jerums
, A.
Garnham
, C.
Wong
, P.
Levinger
, M.
Asrar Ul Haq
, D. L.
Hare
, S. R.
Price
, and I.
Levinger
, Exercise Immunol. Rev.
22
, 94
–109
(2016
).57.
L.
Chen
, R.
Chen
, H.
Wang
, and F.
Liang
, Int. J. Endocrinol.
2015
, 508409
.58.
E. J.
Anderson
, M. E.
Lustig
, K. E.
Boyle
, T. L.
Woodlief
, D. A.
Kane
, C. T.
Lin
, J. W.
Price
III, L.
Kang
, P. S.
Rabinovitch
, H. H.
Szeto
, J. A.
Houmard
, R. N.
Cortright
, D. H.
Wasserman
, and P. D.
Neufer
, J. Clin. Invest.
119
(3
), 573
–581
(2009
).59.
C. E.
Cross
, B.
Halliwell
, E. T.
Borish
, W. A.
Pryor
, B. N.
Ames
, R. L.
Saul
et al, Ann. Intern. Med.
107
, 526
(1987
).60.
P.
Shepherd
and B.
Kahn
, N. Engl. J. Med.
341
, 248
(1999
).61.
P. L.
Evans
, S. L.
McMillin
, L. A.
Weyrauch
, and C. A.
Witczak
, Nutrients
11
(10
), 2432
(2019
).62.
C.
Huang
, R.
Somwar
, N.
Patel
, W.
Niu
, D.
Török
, and A.
Klip
, Diabetes
51
(7
), 2090
–2098
(2002
).63.
S. E.
Shoelson
, J.
Lee
, and A. B.
Goldfine
, J. Clin. Invest.
116
(7
), 1793
–1801
(2006
).64.
F.
Zatterale
, M.
Longo
, J.
Naderi
, G. A.
Raciti
, A.
Desiderio
, C.
Miele
, and F.
Beguinot
, Front. Physiol.
10
, 1607
(2019
).65.
G. S.
Hotamisligil
, N. S.
Shargill
, and B. M.
Spiegelman
, Science
259
(5091
), 87
–91
(1993
).66.
G. R.
Steinberg
, B. J.
Michell
, B. J.
van Denderen
, M. J.
Watt
, A. L.
Carey
, B. C.
Fam
, S.
Andrikopoulos
, J.
Proietto
, C. Z.
Gorgun
, D.
Carling
, G. S.
Hotamisligil
, M. A.
Febbraio
, T. W.
Kay
, and B. E.
Kemp
, Cell Metab.
4
(6
), 465
–474
(2006
).67.
D.
Sergi
, N.
Naumovski
, L. K.
Heilbronn
, M.
Abeywardena
, N.
O'Callaghan
, L.
Lionetti
, and N.
Luscombe-Marsh
, Front. Physiol.
10
, 532
(2019
).68.
V. K.
Mootha
, C. M.
Lindgren
, K.-F.
Eriksson
, A.
Subramanian
, S.
Sihag
, J.
Lehar
, P.
Puigserver
, E.
Carlsson
, M.
Ridderstråle
, E.
Laurila
, N.
Houstis
, M. J.
Daly
, N.
Patterson
, J. P.
Mesirov
, T. R.
Golub
, P.
Tamayo
, B.
Spiegelman
, E. S.
Lander
, J. N.
Hirschhorn
, D.
Altshuler
, and L. C.
Groop
, Nat. Genet.
34
(3
), 267
–273
(2003
).69.
M. E.
Patti
, A. J.
Butte
, S.
Crunkhorn
, K.
Cusi
, R.
Berria
, S.
Kashyap
, Y.
Miyazaki
, I.
Kohane
, M.
Costello
, R.
Saccone
, E. J.
Landaker
, A. B.
Goldfine
, E.
Mun
, R.
DeFronzo
, J.
Finlayson
, C. R.
Kahn
, and L. J.
Mandarino
, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A.
100
(14
), 8466
–8471
(2003
).70.
V. B.
Schrauwen-Hinderling
, M. E.
Kooi
, M. K. C.
Hesselink
, J. A. L.
Jeneson
, W. H.
Backes
, C. J. A.
van Echteld
, J. M. A.
van Engelshoven
, M.
Mensink
, and P.
Schrauwen
, Diabetologia
50
(1
), 113
–120
(2007
).71.
J. Y.
Kim
, R. C.
Hickner
, R. L.
Cortright
, G. L.
Dohm
, and J. A.
Houmard
, Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab.
279
(5
), 1039
–1044
(2000
).72.
E.
Phielix
, V. B.
Schrauwen-Hinderling
, M.
Mensink
, E.
Lenaers
, R.
Meex
, J.
Hoeks
, M. E.
Kooi
, E.
Moonen-Kornips
, J. P.
Sels
, M. K.
Hesselink
, and P.
Schrauwen
, Diabetes
57
(11
), 2943
–2949
(2008
).73.
H. F.
Jheng
, P. J.
Tsai
, S. M.
Guo
, L. H.
Kuo
, C. S.
Chang
, I. J.
Su
, C. R.
Chang
, and Y. S.
Tsai
, Mol. Cell Biol.
32
(2
), 309
–319
(2012
).74.
S. C.
da Silva Rosa
, N.
Nayak
, A. M.
Caymo
, and J. W.
Gordon
, Physiol. Rep.
8
(19
), e14607
(2020
).75.
C.
Laurens
, A.
Bergouignan
, and C.
Moro
, Front. Physiol.
11
, 91
(2020
).76.
F. L.
Mashili
, R. L.
Austin
, A. S.
Deshmukh
, T.
Fritz
, K.
Caidahl
, K.
Bergdahl
, J. R.
Zierath
, A. V.
Chibalin
, D. E.
Moller
, A.
Kharitonenkov
, and A.
Krook
, Diabetes Metab. Res. Rev.
27
(3
), 286
–297
(2011
).77.
A. J.
Ryan
, T. P.
Ciaraldi
, and R. R.
Henry
, Front. Physiol.
10
, 1608
(2019
).78.
K.
Bouzakri
, P.
Plomgaard
, T.
Berney
, M. Y.
Donath
, B. K.
Pedersen
, and P. A.
Halban
, Diabetes
60
(4
), 1111
–1121
(2011
).79.
T. P.
Ciaraldi
, A. J.
Ryan
, S. R.
Mudaliar
, and R. R.
Henry
, PLoS One
11
(7
), e0158209
(2016
).80.
Y.
Amir Levy
, T. P.
Ciaraldi
, S. R.
Mudaliar
, S. A.
Phillips
, and R. R.
Henry
, Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab.
309
(1
), E22
–E34
(2015
).81.
W. T.
Cefalu
, ILAR J.
47
(3
), 186
–198
(2006
).82.
E. H.
Leiter
, Methods Mol. Biol.
560
, 1
–17
(2009
).83.
J. E.
Ostler
, S. K.
Maurya
, J.
Dials
, S. R.
Roof
, S. T.
Devor
, M. T.
Ziolo
, and M.
Periasamy
, Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab.
306
(6
), E592
–E605
(2014
).84.
J. Y.
Fang
, C. H.
Lin
, T. H.
Huang
, and S. Y.
Chuang
, Nutrients
11
(3
), 530
(2019
).85.
S. M.
Clee
and A. D.
Attie
, Endocr. Rev.
28
(1
), 48
–83
(2007
).86.
B. S.
Mühlhäusler
, C.
Toop
, and S.
Gentili
, Methods Mol. Biol.
2076
, 43
–69
(2020
).87.
W.
Luo
, L.
Ai
, B. F.
Wang
, and Y.
Zhou
, Biomed. Pharmacother.
120
, 109498
(2019
).88.
D.
Mangnall
, C.
Bruce
, and R. B.
Fraser
, Biochem. Soc. Trans.
21
, 438S
(1993
).89.
J.
Dohl
, J.
Foldi
, J.
Heller
, H. G.
Gasier
, P. A.
Deuster
, and T.
Yu
, Life Sci.
211
, 238
–244
(2018
).90.
X.
Liu
, G.
Heras
, V. M.
Lauschke
, J.
Mi
, G.
Tian
, and S.
Gastaldello
, Exp. Cell Res.
395
(2
), 112234
(2020
).91.
K.
Grzelkowska-Kowalczyk
, W.
Wieteska-Skrzeczynska
, K.
Grabiec
, and J.
Tokarska
, Cell Biol. Int.
37
(1
), 29
–35
(2013
).92.
K.
Grabiec
, M.
Gajewska
, M.
Milewska
, M.
Blaszczyk
, and K.
Grzelkowska-Kowalczyk
, J. Endocrinol. Invest.
37
(3
), 233
–245
(2014
).93.
M. C.
Turner
, D. J.
Player
, N. R. W.
Martin
, E. C.
Akam
, and M. P.
Lewis
, J. Cell Biochem.
119
(7
), 5686
–5695
(2018
).94.
S. T.
Russell
, S.
Rajani
, R. S.
Dhadda
, and M. J.
Tisdale
, Exp. Cell Res.
315
(1
), 16
–25
(2009
).95.
M. C.
Turner
, N. R. W.
Martin
, D. J.
Player
, R. A.
Ferguson
, P.
Wheeler
, C. J.
Green
, E. C.
Akam
, and M. P.
Lewis
, J. Mol. Endocrinol.
64
(3
), 125
–132
(2020
).96.
J. D.
McGarry
, Diabetes
51
, 7
–18
(2002
).97.
G.
Boden
, X.
Chen
, J.
Ruiz
, J. V.
White
, and L.
Rossetti
, J. Clin. Invest.
93
, 2438
(1994
).98.
M. E.
Griffin
, M. J.
Marcucci
, G. W.
Cline
, K.
Bell
, N.
Barucci
, D.
Lee
, L. J.
Goodyear
, E. W.
Kraegen
, M. F.
White
, and G. I.
Shulman
, Diabetes
48
, 1270
(1999
).99.
L. H.
Storlien
, A. B.
Jenkins
, D. J.
Chisholm
, W. S.
Pascoe
, S.
Khouri
, and E. W.
Kraegen
, Diabetes
40
, 280
(1991
).100.
L. H.
Storlien
, E. W.
Kraegen
, D. J.
Chisholm
, G. L.
Ford
, D. G.
Bruce
, and W. S.
Pascoe
, Science
237
(4817), 885
–888 (1987
).101.
S. M.
Hirabara
, R.
Curi
, and P.
Maechler
, J. Cell Physiol.
222
(1
), 187
–194
(2010
).102.
M.
Yang
, D.
Wei
, C.
Mo
, J.
Zhang
, X.
Wang
, X.
Han
, Z.
Wang
, and H.
Xiao
, Lipids Health Dis.
12
(1
), 104
(2013
).103.
P.
Ebersbach-Silva
, A. C.
Poletto
, A.
David-Silva
, P. M.
Seraphim
, G. F.
Anhe
, M.
Passarelli
, D. T.
Furuya
, and U. F.
Machado
, Lipids Health Dis.
17
(1
), 64
(2018
).104.
M.
Jove
, A.
Planavila
, R. M.
Sanchez
, M.
Merlos
, J. C.
Laguna
, and M.
Vazquez-Carrera
, Endocrinology
147
(1
), 552
–561
(2006
).105.
Q.
Guo
, X.
Wei
, H.
Hu
, D.
Yang
, B.
Zhang
, X.
Fan
, J.
Liu
, H.
He
, Y.
Oh
, Q.
Wu
, Y.
Zhang
, C.
Wang
, C.
Liu
, and N.
Gu
, Biochem. Biophys. Res. Commun.
520
(3
), 619
–626
(2019
).106.
D.
Sergi
, N.
Luscombe-Marsh
, N.
Naumovski
, M.
Abeywardena
, and N.
O'Callaghan
, Front. Nutr.
8
, 663838
(2021
).107.
K.
Williams
, L. R.
Ingerslev
, J.
Bork-Jensen
, M.
Wohlwend
, A. N.
Hansen
, L.
Small
, R.
Ribel-Madsen
, A.
Astrup
, O.
Pedersen
, J.
Auwerx
, C. T.
Workman
, N.
Grarup
, T.
Hansen
, and R.
Barres
, Nat. Commun.
11
(1
), 2695
(2020
).108.
L. F.
del Aguila
, K. P.
Claffey
, and J. P.
Kirwan
, Am. J. Physiol.
276
(5
), E849
–E855
(1999
).109.
C. Y.
Wong
, H.
Al-Salami
, and C. R.
Dass
, J. Pharm. Pharmacol.
72
(12
), 1667
–1693
(2020
).110.
M.
Gaster
, I.
Petersen
, K.
Hojlund
, P.
Poulsen
, and H.
Beck-Nielsen
, Diabetes
51
, 927
(2002
).111.
M.
Gaster
, A. C.
Rustan
, V.
Aas
, and H.
Beck-Nielsen
, Diabetes
53
, 542
(2004
).112.
T. I.
Henriksen
, P. K.
Davidsen
, M.
Pedersen
, H. S.
Schultz
, N. S.
Hansen
, T. J.
Larsen
, A.
Vaag
, B. K.
Pedersen
, S.
Nielsen
, and C.
Scheele
, Mol. Metab.
6
(7
), 770
–779
(2017
).113.
T. I.
Henriksen
, S. E.
Heywood
, N. S.
Hansen
, B. K.
Pedersen
, C. C.
Scheele
, and S.
Nielsen
, Front. Physiol.
9
, 883
(2018
).114.
M.
Trajkovski
, J.
Hausser
, J.
Soutschek
, B.
Bhat
, A.
Akin
, M.
Zavolan
, M. H.
Heim
, and M.
Stoffel
, Nature
474
(7353
), 649
–653
(2011
).115.
J. W.
Kornfeld
, C.
Baitzel
, A. C.
Konner
, H. T.
Nicholls
, M. C.
Vogt
, K.
Herrmanns
, L.
Scheja
, C.
Haumaitre
, A. M.
Wolf
, U.
Knippschild
, J.
Seibler
, S.
Cereghini
, J.
Heeren
, M.
Stoffel
, and J. C.
Bruning
, Nature
494
(7435
), 111
–115
(2013
).116.
I. J.
Gallagher
, C.
Scheele
, P.
Keller
, A. R.
Nielsen
, J.
Remenyi
, C. P.
Fischer
, K.
Roder
, J.
Babraj
, C.
Wahlestedt
, G.
Hutvagner
, B. K.
Pedersen
, and J. A.
Timmons
, Genome Med.
2
, 9
(2010
).117.
K.
Zou
, K.
Turner
, D.
Zheng
, J. M.
Hinkley
, B. A.
Kugler
, P. J.
Hornby
, J.
Lenhard
, T. E.
Jones
, W. J.
Pories
, G. L.
Dohm
, and J. A.
Houmard
, Am. J. Physiol.-Cell Physiol.
319
(6
), C1011
–C1019
(2020
).118.
L.
Varemo
, T. I.
Henriksen
, C.
Scheele
, C.
Broholm
, M.
Pedersen
, M.
Uhlen
, B. K.
Pedersen
, and J.
Nielsen
, Genome Med.
9
(1
), 47
(2017
).119.
E. T.
Kase
, Y. Z.
Feng
, P. M.
Badin
, S. S.
Bakke
, C.
Laurens
, M.
Coue
, D.
Langin
, M.
Gaster
, G. H.
Thoresen
, A. C.
Rustan
, and C.
Moro
, Biochim. Biophys. Acta
1851
(9
), 1194
–1201
(2015
).120.
K.
Takahashi
, K.
Tanabe
, M.
Ohnuki
, M.
Narita
, T.
Ichisaka
, K.
Tomoda
, and S.
Yamanaka
, Cell
131
(5
), 861
–872
(2007
).121.
J. M.
Sanches
, L. N.
Zhao
, A.
Salehi
, C. B.
Wollheim
, and P.
Kaldis
, “Pathophysiology of type 2 diabetes and the impact of altered metabolic interorgan crosstalk
,” FEBS J.
(published online 2021).122.
S.
Gancheva
, T.
Jelenik
, E.
Álvarez-Hernández
, and M.
Roden
, Physiol. Rev.
98
(3
), 1371
–1415
(2018
).123.
J. P.
Barlow
and T. P.
Solomon
, Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab.
314
(4
), E297
–E307
(2018
).124.
W.
Aoi
and Y.
Tanimura
, Front. Endocrinol.
12
, 697204
(2021
).125.
A.
Romero
and J.
Eckel
, Cells
10
(8
), 2082
(2021
).126.
K.
Tamura
, N.
Goto-Inoue
, K.
Miyata
, Y.
Furuichi
, N. L.
Fujii
, and Y.
Manabe
, PLoS One
15
(8
), e0237095
(2020
).127.
G.
Targher
, K. E.
Corey
, C. D.
Byrne
, and M.
Roden
, Nat. Rev. Gastroenterol. Hepatol.
18
(9
), 599
–612
(2021
).128.
F.
De Chiara
, A.
Ferret-Miñana
, J. M.
Fernández-Costa
, A.
Senni
, R.
Jalan
, and J.
Ramón-Azcón
, Biomedicines
10
(5
), 958
(2022
).129.
L.
Goedeke
, R. J.
Perry
, and G. I.
Shulman
, Annu. Rev. Pharmacol. Toxicol.
59
, 65
–87
(2019
).130.
M. L.
Mizgier
, L. R.
Cataldo
, J.
Gutierrez
, J. L.
Santos
, M.
Casas
, P.
Llanos
, A. E.
Contreras-Ferrat
, C.
Moro
, K.
Bouzakri
, and J. E.
Galgani
, J. Diabetes Res.
2017
, 1328573
.131.
J.
Barlow
and T. P. J.
Solomon
, Metabolism
91
, 1
–9
(2019
).132.
K. E.
Merz
, R.
Tunduguru
, M.
Ahn
, V. A.
Salunkhe
, R.
Veluthakal
, J.
Hwang
, S.
Bhattacharya
, E. M.
McCown
, P. A.
Garcia
, C.
Zhou
, E.
Oh
, S. M.
Yoder
, J. S.
Elmendorf
, and D. C.
Thurmond
, Front. Endocrinol.
13
, 821849
(2022
).133.
S.
Rutti
, R.
Dusaulcy
, J. S.
Hansen
, C.
Howald
, E. T.
Dermitzakis
, B. K.
Pedersen
, M.
Pinget
, P.
Plomgaard
, and K.
Bouzakri
, Sci. Rep.
8
(1
), 10072
(2018
).134.
M.
Pandurangan
, D.
Jeong
, T.
Amna
, H.
Van Ba
, and I.
Hwang
, In Vitro Cell. Dev. Biol.-Animal
48
(9
), 577
–582
(2012
).135.
E.
Nintou
, E.
Karligiotou
, M.
Vliora
, I. G.
Fatouros
, A. Z.
Jamurtas
, N.
Sakellaridis
, K.
Dimas
, and A. D.
Flouris
, Life
11
(11
), 1227
(2021
).136.
S. O.
Jensen-Cody
and M. J.
Potthoff
, Mol. Metab.
44
, 101138
(2021
).137.
J. A.
Seo
, M. C.
Kang
, W. M.
Yang
, W. M.
Hwang
, S. S.
Kim
, S. H.
Hong
, J. I.
Heo
, A.
Vijyakumar
, L. P.
de Moura
, A.
Uner
, H.
Huang
, S. H.
Lee
, I. S.
Lima
, K. S.
Park
, M. S.
Kim
, Y.
Dagon
, T. E.
Willnow
, V.
Aroda
, T. P.
Ciaraldi
, R. R.
Henry
, and Y. B.
Kim
, Nat. Commun.
11
(1
), 2276
(2020
).138.
F.
Lan
, H.
Misu
, K.
Chikamoto
, H.
Takayama
, A.
Kikuchi
, K.
Mohri
, N.
Takata
, H.
Hayashi
, N.
Matsuzawa-Nagata
, Y.
Takeshita
, H.
Noda
, Y.
Matsumoto
, T.
Ota
, T.
Nagano
, M.
Nakagen
, K.-I.
Miyamoto
, K.
Takatsuki
, T.
Seo
, K.
Iwayama
, K.
Tokuyama
, S.
Matsugo
, H.
Tang
, Y.
Saito
, S.
Yamagoe
, S.
Kaneko
, and T.
Takamura
, Diabetes
63
(5
), 1649
–1664
(2014
).139.
T. S.
Church
, S. N.
Blair
, S.
Cocreham
, P. C.
Earnest
et al, JAMA
304
, 2253
(2010
).140.
K.
Karstoft
, K.
Winding
, S. H.
Knudsen
, J. S.
Nielsen
, C.
Thomsen
, B. K.
Pedersen
, and T. P.
Solomon
, Diabetes Care
36
(2
), 228
–236
(2013
).141.
H.
Wallberg-Henriksson
and J. R.
Zierath
, Nat. Rev. Endocrinol.
11
(4
), 198
–200
(2015
).142.
J.
Losa-Reyna
, I.
Baltasar-Fernandez
, J.
Alcazar
, R.
Navarro-Cruz
, F. J.
Garcia-Garcia
, L. M.
Alegre
, and A.
Alfaro-Acha
, Exp. Gerontol.
115
, 114
–121
(2019
).143.
N.
Martinez-Velilla
, A.
Casas-Herrero
, F.
Zambom-Ferraresi
, M. L.
Saez de Asteasu
, A.
Lucia
, A.
Galbete
, A.
Garcia-Baztan
, J.
Alonso-Renedo
, B.
Gonzalez-Glaria
, M.
Gonzalo-Lazaro
, I.
Apezteguia Iraizoz
, M.
Gutierrez-Valencia
, L.
Rodriguez-Manas
, and M.
Izquierdo
, JAMA Intern. Med.
179
(1
), 28
–36
(2019
).144.
M.
Rohling
, C.
Herder
, T.
Stemper
, and K.
Mussig
, J. Diabetes Res.
2016
, 2868652
.145.
A. J.
Rose
, B.
Kiens
, and E. A.
Richter
, J. Physiol.
574
(Pt 3
), 889
–903
(2006
).146.
J. R.
Zierath
, L.
He
, A.
Gumà
, E.
Odegoard Wahlström
, A.
Klip
, and H.
Wallberg-Henriksson
, Diabetologia
39
(10
), 1180
–1189
(1996
).147.
F. B.
Stephens
and K.
Tsintzas
, Biochem. Soc. Trans.
46
(1
), 111
–118
(2018
).148.
N. K.
Stepto
, B.
Benziane
, G. D.
Wadley
, A. V.
Chibalin
, B. J.
Canny
, N.
Eynon
, and G. K.
McConell
, PLoS One
7
(12
), e53080
(2012
).149.
D.
Yang
, Y.
Yang
, Y.
Li
, and R.
Han
, Ann. Nutr. Metab.
74
(4
), 313
–321
(2019
).150.
B.
Balkau
, L.
Mhamdi
, J. M.
Oppert
, J.
Nolan
, A.
Golay
, F.
Porcellati
, M.
Laakso
, and E.
Ferrannini
, Diabetes
57
(10
), 2613
–2618
(2008
).151.
K.
Karstoft
and B. K.
Pedersen
, Immunol. Cell Biol.
94
(2
), 146
–150
(2016
).152.
A.
Steensberg
, C. P.
Fischer
, C.
Keller
, K.
Møller
, and B. K.
Pedersen
, Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab.
285
(2
), E433
–E437
(2003
).153.
B. K.
Pedersen
, Eur. J. Clin. Invest.
47
(8
), 600
–611
(2017
).154.
J.
Tarum
, M.
Folkesson
, P. J.
Atherton
, and F.
Kadi
, Exp. Physiol.
102
(11
), 1405
–1413
(2017
).155.
N.
Nikolic
, S. W.
Gorgens
, G. H.
Thoresen
, V.
Aas
, J.
Eckel
, and K.
Eckardt
, Acta Physiol.
220
(3
), 310
–331
(2017
).156.
T. F.
Vepkhvadze
, A. V.
Vorotnikov
, and D. V.
Popov
, Biochemistry
86
(5
), 597
–610
(2021
).157.
S.
Carter
and T. P. J.
Solomon
, Pflugers Arch.
471
(3
), 413
–429
(2019
).158.
V.
Aas
, S.
Torblå
, M. H.
Andersen
, J.
Jensen
, and A. C.
Rustan
, Ann. N. Y. Acad. Sci.
967
, 506
–515
(2002
).159.
N.
Nikolic
, S. S.
Bakke
, E. T.
Kase
, I.
Rudberg
, I. F.
Halle
, A. C.
Rustan
, G. H.
Thoresen
, and V.
Aas
, PLoS One
7
(3
), e33203
(2012
).160.
M.
Valero-Breton
, G.
Warnier
, M.
Castro-Sepulveda
, L.
Deldicque
, and H.
Zbinden-Foncea
, Front. Bioeng. Biotechnol.
8
, 565679
(2020
).161.
S.
Pourteymour
, K.
Eckardt
, T.
Holen
, T.
Langleite
, S.
Lee
, J.
Jensen
, K. I.
Birkeland
, C. A.
Drevon
, and M.
Hjorth
, Mol. Metab.
6
(4
), 352
–365
(2017
).162.
H.
Fujita
, T.
Nedachi
, and M.
Kanzaki
, Exp. Cell Res.
313
(9
), 1853
–1865
(2007
).163.
S.
Lambernd
, A.
Taube
, A.
Schober
, B.
Platzbecker
, S. W.
Gorgens
, R.
Schlich
, K.
Jeruschke
, J.
Weiss
, K.
Eckardt
, and J.
Eckel
, Diabetologia
55
(4
), 1128
–1139
(2012
).164.
T.
Nedachi
, H.
Fujita
, and M.
Kanzaki
, Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab.
295
(5
), E1191
–E1204
(2008
).165.
Y. Z.
Feng
, N.
Nikolic
, S. S.
Bakke
, E. T.
Kase
, K.
Guderud
, J.
Hjelmesaeth
, V.
Aas
, A. C.
Rustan
, and G. H.
Thoresen
, Am. J. Physiol. Cell Physiol.
308
(7
), C548
–C556
(2015
).166.
S.
Park
, K. D.
Turner
, D.
Zheng
, J. J.
Brault
, K.
Zou
, A. B.
Chaves
, T. S.
Nielsen
, C. J.
Tanner
, J. T.
Treebak
, and J. A.
Houmard
, J. Physiol.
597
(2
), 449
–466
(2019
).167.
N. G.
Løvsletten
, A. C.
Rustan
, C.
Laurens
, G. H.
Thoresen
, C.
Moro
, and N.
Nikolić
, Appl. Physiol. Nutr. Metab.
45
(2
), 169
–179
(2020
).168.
B. A.
Kugler
, W.
Deng
, B.
Francois
, M.
Anderson
, J. M.
Hinkley
, J. A.
Houmard
, P. N.
Gona
, and K.
Zou
, Med. Sci. Sports Exercise
53
(6
), 1151
–1160
(2021
).169.
L. A.
Gundelach
, M. A.
Huser
, D.
Beutner
, P.
Ruther
, and T.
Bruegmann
, Pflugers Arch.
472
(5
), 527
–545
(2020
).170.
T.
Asano
, T.
Ishizua
, and H.
Yawo
, Biotechnol. Bioeng.
109
(1
), 199
–204
(2012
).171.
T.
Asano
, T.
Ishizuka
, K.
Morishima
, and H.
Yawo
, Sci. Rep.
5
, 8317
(2015
).172.
S. R.
Costford
, S.
Bajpeyi
, M.
Pasarica
, D. C.
Albarado
, S. C.
Thomas
, H.
Xie
, T. S.
Church
, S. A.
Jubrias
, K. E.
Conley
, and S. R.
Smith
, Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab.
298
(1
), E117
–E126
(2010
).173.
M.
Kitzmann
, L.
Lantier
, S.
Hebrard
, J.
Mercier
, M.
Foretz
, and C.
Aguer
, Biochim. Biophys. Acta
1812
(4
), 423
–430
(2011
).174.
E. B.
Nascimento
, M. E.
Osler
, and J. R.
Zierath
, Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab.
305
(11
), E1408
–E1414
(2013
).175.
A.
Khodabukus
, N.
Prabhu
, J.
Wang
, and N.
Bursac
, Adv. Healthcare Mater.
7
(15
), e1701498
(2018
).176.
L.
Kang
, J. E.
Ayala
, R. S.
Lee-Young
, Z.
Zhang
, F. D.
James
, P. D.
Neufer
, A.
Pozzi
, M. M.
Zutter
, and D. H.
Wasserman
, Diabetes
60
(2
), 416
–426
(2011
).177.
K.
Ahmad
, E. J.
Lee
, J. S.
Moon
, S. Y.
Park
, and I.
Choi
, Cells
7
(10
), 148
(2018
).178.
A. E.
Danku
, E. H.
Dulf
, C.
Braicu
, A.
Jurj
, and I.
Berindan-Neagoe
, Front. Bioeng. Biotechnol.
10
, 840674
(2022
).179.
P.
Song
, Y.
Kwon
, J. Y.
Joo
, D. G.
Kim
, and J. H.
Yoon
, Int. J. Mol. Sci.
20
(16
), 3893
(2019
).180.
M. S.
Klein
and J.
Shearer
, J. Diabetes Res.
2016
, 3898502
.181.
B.
Arneth
, R.
Arneth
, and M.
Shams
, Int. J. Mol. Sci.
20
(10
), 2467
(2019
).182.
Z. Z.
Chen
and R. E.
Gerszten
, Circ. Res.
126
(11
), 1613
–1627
(2020
).183.
Y.
Xiao
, L.
Zheng
, X.
Zou
, J.
Wang
, J.
Zhong
, and T.
Zhong
, J. Extracell. Vesicles
8
(1
), 1625677
(2019
).184.
J.
Liu
, X.
Sun
, F. L.
Zhang
, H.
Jin
, X. L.
Yan
, S.
Huang
, Z. N.
Guo
, and Y.
Yang
, Front. Endocrinol.
11
, 596811
(2020
).185.
J.
Wu
, M.
Dong
, C.
Rigatto
, Y.
Liu
, and F.
Lin
, npj Digital Med.
1
, 7
(2018
).186.
A. L.
Glieberman
, B. D.
Pope
, J. F.
Zimmerman
, Q.
Liu
, J. P.
Ferrier
, J. H. R.
Kenty
, A. M.
Schrell
, N.
Mukhitov
, K. L.
Shores
, A. B.
Tepole
, D. A.
Melton
, M. G.
Roper
, and K. K.
Parker
, Lab Chip
19
(18
), 2993
–3010
(2019
).187.
M.
Beckerman
, C.
Harel
, I.
Michael
, A.
Klip
, P. J.
Bilan
, E. J.
Gallagher
, D.
LeRoith
, E. C.
Lewis
, E.
Karnieli
, and S.
Levenberg
, Sci. Adv.
7
(42
), eabg3947
(2021
).© 2022 Author(s). Published under an exclusive license by AIP Publishing.
2022
Author(s)
You do not currently have access to this content.