Methanol steam reforming in a compact plate-fin reformer for fuel-cell systems

A compact plate-fin reformer (PFR) consisting of closely spaced plate-fins, in which endothermic and exothermic reactions take place in alternate chambers, has been studied. In the PFR, which was based on a plate-fin heat exchanger, catalytic combustion of the reforming gas, as a simulation of the fuel cell anode off gas (AOG), supplied the necessary heat for the reforming reaction. One reforming chamber, which was for hydrogen production, was integrated with two vaporization chambers and two combustion chambers to constitute a single unit of PFR. The PFR is very compact, easy to be placed and scaled up. The effect of the ratio of H2O/CH3OH on the performance of the PFR has been investigated, and temperature distributions in different chambers were studied. Besides, the stationary behavior of the PFR was also investigated. Heat transfer of the reformer was enhanced by internal plate-fins as well as by external catalytic combustion, which offer both high methanol conversion ratio and low CO concentration. In addition, the fully integrated reformer exhibited good test stability. Based on the PFR, a scale-up reformer was designed and operated continuously for 1000 h, with high methanol conversion ratio and low CO concentration. (c) 2004 International Association for Hydrogen Energy. Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.

An enteroendocrine cell-enteric glia connection revealed by 3D electron microscopy.

The enteroendocrine cell is the cornerstone of gastrointestinal chemosensation. In the intestine and colon, this cell is stimulated by nutrients, tastants that elicit the perception of flavor, and bacterial by-products; and in response, the cell secretes hormones like cholecystokinin and peptide YY--both potent regulators of appetite. The development of transgenic mice with enteroendocrine cells expressing green fluorescent protein has allowed for the elucidation of the apical nutrient sensing mechanisms of the cell. However, the basal secretory aspects of the enteroendocrine cell remain largely unexplored, particularly because a complete account of the enteroendocrine cell ultrastructure does not exist. Today, the fine ultrastructure of a specific cell can be revealed in the third dimension thanks to the invention of serial block face scanning electron microscopy (SBEM). Here, we bridged confocal microscopy with SBEM to identify the enteroendocrine cell of the mouse and study its ultrastructure in the third dimension. The results demonstrated that 73.5% of the peptide-secreting vesicles in the enteroendocrine cell are contained within an axon-like basal process. We called this process a neuropod. This neuropod contains neurofilaments, which are typical structural proteins of axons. Surprisingly, the SBEM data also demonstrated that the enteroendocrine cell neuropod is escorted by enteric glia--the cells that nurture enteric neurons. We extended these structural findings into an in vitro intestinal organoid system, in which the addition of glial derived neurotrophic factors enhanced the development of neuropods in enteroendocrine cells. These findings open a new avenue of exploration in gastrointestinal chemosensation by unveiling an unforeseen physical relationship between enteric glia and enteroendocrine cells.

Accelerating Multiple Sequence Alignment with the Cell BE Processor

The Cell Broadband Engine (BE) Architecture is a new heterogeneous multi-core architecture targeted at compute-intensive workloads. The architecture of the Cell BE has several features that are unique in high-performance general-purpose processors, most notably the extensive support for vectorization, scratch pad memories and explicit programming of direct memory accesses (DMAs) and mailbox communication. While these features strongly increase programming complexity, it is generally claimed that significant speedups can be obtained by using Cell BE processors. This paper presents our experiences with using the Cell BE architecture to accelerate Clustal W, a bio-informatics program for multiple sequence alignment. We report on how we apply the unique features of the Cell BE to Clustal W and how important each is in obtaining high performance. By making extensive use of vectorization and by parallelizing the application across all cores, we demonstrate a speedup of 24.4 times when using 16 synergistic processor units on a QS21 Cell Blade compared to single-thread execution on the power processing unit. As the Cell BE exploits a large number of slim cores, our highly optimized implementation is just 3.8 times faster than a 3-thread version running on an Intel Core2 Duo, as the latter processor exploits a small number of fat cores.

Anthrax lethal toxin and the induction of CD4 T cell immunity

Bacillus anthracis secretes exotoxins which act through several mechanisms including those that can subvert adaptive immunity with respect both to antigen presenting cell and T cell function. The combination of Protective Antigen (PA) and Lethal Factor (LF) forming Lethal Toxin (LT), acts within host cells to down-regulate the mitogen activated protein kinase (MAPK) signaling cascade. Until recently the MAPK kinases were the only known substrate for LT; over the past few years it has become evident that LT also cleaves Nlrp1, leading to inflammasome activation and macrophage death. The predicted downstream consequences of subverting these important cellular pathways are impaired antigen presentation and adaptive immunity. In contrast to this, recent work has indicated that robust memory T cell responses to B. anthracis antigens can be identified following natural anthrax infection. We discuss how LT affects the adaptive immune response and specifically the identification of B. anthracis epitopes that are both immunogenic and protective with the potential for inclusion in protein sub-unit based vaccines.

The impacts of replacing air bubbles with microspheres for the clarification of algae from low cell-density culture

Dissolved Air Flotation (DAF) is a well-known coagulation-flotation system applied at large scale for microalgae harvesting. Compared to conventional harvesting technologies DAF allows high cell recovery at lower energy demand. By replacing microbubbles with microspheres, the innovative Ballasted Dissolved Air Flotation (BDAF) technique has been reported to achieve the same algae cell removal efficiency, while saving up to 80% of the energy required for the conventional DAF unit. Using three different algae cultures (Scenedesmus obliquus, Chlorella vulgaris and Arthrospira maxima), the present work investigated the practical, economic and environmental advantages of the BDAF system compared to the DAF system. 99% cells separation was achieved with both systems, nevertheless, the BDAF technology allowed up to 95% coagulant reduction depending on the algae species and the pH conditions adopted. In terms of floc structure and strength, the inclusion of microspheres in the algae floc generated a looser aggregate, showing a more compact structure within single cell alga, than large and filamentous cells. Overall, BDAF appeared to be a more reliable and sustainable harvesting system than DAF, as it allowed equal cells recovery reducing energy inputs, coagulant demand and carbon emissions. © 2014 Elsevier Ltd.

Metastatic non-small cell lung cancer: a benchmark for quality end-of-life cancer care?

Objectives: To investigate the quality of end-of-life care for patients with metastatic non-small cell lung cancer (NSCLC). Design and participants: Retrospective cohort study of patients from first hospitalisation for metastatic disease until death, using hospital, emergency department and death registration data from Victoria, Australia, between 1 July 2003 and 30 June 2010. Main outcome measures: Emergency department and hospital use; aggressiveness of care including intensive care and chemotherapy in last 30 days; palliative and supportive care provision; and place of death. Results: Metastatic NSCLC patients underwent limited aggressive treatment such as intensive care (5%) and chemotherapy (< 1%) at the end of life; however, high numbers died in acute hospitals (42%) and 61% had a length of stay of greater than 14 days in the last month of life. Although 62% were referred to palliative care services, this occurred late in the illness. In a logistic regression model adjusted for year of metastasis, age, sex, metastatic site and survival, the odds ratio (OR) of dying in an acute hospital bed compared with death at home or in a hospice unit decreased with receipt of palliative care (OR, 0.25; 95% CI, 0.21–0.30) and multimodality supportive care (OR, 0.65; 95% CI, 0.56–0.75). Conclusion: Because early palliative care for patients with metastatic NSCLC is recommended, we propose that this group be considered a benchmark of quality end-of-life care. Future work is required to determine appropriate quality-of-care targets in this and other cancer patient cohorts, with particular focus on the timeliness of palliative care engagement.

An improved TLBO with elite strategy for parameters identification of PEM fuel cell and solar cell models

Clean and renewable energy generation and supply has drawn much attention worldwide in recent years, the proton exchange membrane (PEM) fuel cells and solar cells are among the most popular technologies. Accurately modeling the PEM fuel cells as well as solar cells is critical in their applications, and this involves the identification and optimization of model parameters. This is however challenging due to the highly nonlinear and complex nature of the models. In particular for PEM fuel cells, the model has to be optimized under different operation conditions, thus making the solution space extremely complex. In this paper, an improved and simplified teaching-learning based optimization algorithm (STLBO) is proposed to identify and optimize parameters for these two types of cell models. This is achieved by introducing an elite strategy to improve the quality of population and a local search is employed to further enhance the performance of the global best solution. To improve the diversity of the local search a chaotic map is also introduced. Compared with the basic TLBO, the structure of the proposed algorithm is much simplified and the searching ability is significantly enhanced. The performance of the proposed STLBO is firstly tested and verified on two low dimension decomposable problems and twelve large scale benchmark functions, then on the parameter identification of PEM fuel cell as well as solar cell models. Intensive experimental simulations show that the proposed STLBO exhibits excellent performance in terms of the accuracy and speed, in comparison with those reported in the literature.

Caractérisation de la sous-unité bêta du translocon chez la levure Schizosaccharomyces pombe

La sécrétion des protéines est un processus essentiel à la vie. Chez les eucaryotes, les protéines sécrétées transitent dans le réticulum endoplasmique par le pore de translocation. Le translocon est composé de trois sous-unités fondamentales nommées Sec61α, β et γ chez les mammifères, ou Sec61p, Sbh1p et Sss1p chez les levures. Tandis que le rôle des sous-unités α et γ est bien connu, celui de la sous-unité β demeure énigmatique. Plusieurs phénotypes distincts sont associés à cette protéine dans différents organismes, mais le haut niveau de conservation de séquence suggère plutôt une fonction universelle conservée. Récemment, Feng et al. (2007) ont montré que le domaine transmembranaire (TMD) de Sbh1p était suffisant pour complémenter plusieurs phénotypes associés à la délétion du gène chez Saccharomyces cerevisiae, suggérant un rôle important de cette région. L’objectif de mon projet de recherche consiste à étudier la fonction biologique de la sous-unité β du translocon et de son TMD chez Schizosaccharomyces pombe. Dans cette levure, j’ai découvert que le gène sbh1+ n’était pas essentiel à la viabilité à 30oC, mais qu’il était requis pour la croissance à basse température. La délétion de sbh1+ entraîne une sensibilité aux stress de la paroi cellulaire et une diminution de la sécrétion des protéines à 23oC. La surexpression de Sbh1p diminue elle aussi la sécrétion des protéines et altère la morphologie cellulaire. Ces phénotypes sont distincts de ceux observés chez S. cerevisiae, où la délétion des deux paralogues de Sec61β entraîne une sensibilité à haute température plutôt qu’à basse température. Malgré cela, les homologues de Sec61β de S. pombe et de S. cerevisiae sont tout deux capables de complémenter la thermosensibilité respective de chaque levure. La complémentation est possible même avec l’homologue humain de Sec61β, indiquant la conservation d’une fonction de Sec61β de la levure à l’homme. Remarquablement, le TMD de Sec61β de S. pombe, de S. cerevisiae et de l’humain sont suffisants pour complémenter la délétion génomique autant chez la levure à fission que chez la levure à bourgeons. Globalement, ces observations indiquent que le TMD de Sec61β exerce une fonction cellulaire conservée à travers les espèces.

Family members' perceptions of nurse caring behaviours in the intensive care unit

La présence de membres de la famille dans les milieux de soins critiques a augmentée graduellement au cours des dernières années. La présente recherche visait à décrire la perception que les membres de la famille avait eu à l’égard des comportements de caring des infirmières lors de leur visite aux soins intensifs. Plus spécifiquement, ce projet avait pour but d’explorer les différences entre les perceptions de membres de la famille dont le proche était hospitalisé pour une blessure traumatique versus une maladie grave non-traumatique. Les différences ont aussi été examinées selon certaines caractéristiques personnelles d’un membre de la famille soit leur genre, leur expérience antérieure de visites aux soins intensifs, leur âge et leur perception de la gravité du problème de santé de leur proche. Le cadre de référence de cette étude était basé sur les facteurs caratifs proposés par Watson (1985). L’importance et la satisfaction des membres de la famille à l’égard des comportements de caring de la part des infirmières ont été mesurées par les versions française et anglaise adaptées du Caring Behaviors Assessment (CBA) (Cronin & Harrison, 1988). Les données ont été analysées en utilisant les techniques d’analyse MANOVA et des tests de corrélation de Pearson. En général, les résultats indiquent que les membres de la famille rapportent des degrés d’importance et de satisfaction similaires selon que leur proche était hospitalisé pour une blessure traumatique ou une maladie grave non-traumatique. Peu de différences émergent selon les caractéristiques personnelles des membres de la famille. Un coefficient de corrélation significatif (0.36, p = 0.012) existe entre la perception des membres de la famille de la gravité du problème de santé, et l’importance de la dimension ‘réponses aux besoins’. Par ailleurs, les comportements de caring regroupés dans la dimension ‘réponses aux besoins’ ont été perçus comme étant les plus importants et les membres de familles étaient très satisfaits des comportements de caring des infirmières. Cette étude fournit des pistes pour l’enseignement, la clinique et la recherche et met en lumière la perception des membres de la famille des soins infirmiers humains chez des proches hospitalisés dans une unité de soins intensifs.

Caractérisation du motif acidique de la sous-unité p28 de l’IL-27 et étude des propriétés partagées entre cette protéine, le CNTF, CLC/CLF et l’interleukine-6

L’interleukine 6 (IL-6) est une cytokine qui joue un rôle essentiel dans l’inflammation. Son récepteur (IL-6R) est composé de la chaîne non signalétique IL-6Rα et de la chaîne transductrice du signal gp130, commune aux cytokines de la famille IL-6. La liaison de l’IL-6 à son récepteur permet l’activation de plusieurs voies de signalisation, notamment des voies Jak/STAT1 et préférentiellement Jak/STAT3. De façon complémentaire, nous avons démontré que l’IL-6 est capable d’activer la voie Jak/STAT5 dans les lymphocytes T CD4. L’activation de cette voie de signalisation pourrait être impliquée dans le rétrocontrôle des effets pro-inflammatoires de l’IL-6 sur les cellules T CD4. Le facteur neurotrophique ciliaire (CNTF) et la « cardiotrophin-like cytokine/cytokine-like factor 1 » (CLC/CLF) sont deux cytokines de la famille de l’IL-6 qui signalent à travers un récepteur commun, le récepteur au CNTF (CNTFR), composé du CNTFRα, « leukaemia inhibitory factor receptor β » (LIFRβ) et gp130. Toutes deux exercent des actions au niveau du système immunitaire, or la chaîne CNTFRα de leur récepteur n’y est pas exprimée. Il a été montré que le CNTFR humain peut également activer un récepteur formé des sous-unités IL-6Rα, LIFRβ et gp130. Nous avons comparé les effets du CNTF et du CLC/CLF de souris sur des transfectants exprimant LIFRβ et gp130 et les chaines α connues de la famille IL-6 (IL-6Rα, IL-11Rβ et CNTFRα). Nos résultats indiquent que le CNTF de souris, comme le CNTF humain est capable d’activer un récepteur formé de l’IL-6Rα, LIFRβ et gp130. Toutefois cette propriété n’est pas partagée par CLC/CLF et le récepteur impliqué dans les effets de cette cytokine sur le système immunitaire reste donc à identifier. L’IL-27 appartient à la famille de l’IL-6 composée d’une sous-unité cytokinique, p28, associée à un récepteur soluble « l’Epstein-Barr virus-induced gene 3» (EBI3). La sous-unité p28 peut s’associer avec le récepteur soluble CLF pour former une cytokine capable d’activer les lymphocytes T. Dans le but de caractériser cette cytokine, nous avons montré que p28/CLF agit aussi sur les lymphocytes B et permet leur différenciation en plasmocytes. Le partage de l’IL-6R par l’IL-6 et p28/CLF semble être à l’origine de la similarité des effets de ces deux cytokines. De plus, nous avons observé des effets semblables à ceux de l’IL-6 suite à l’association de la sous-unité p28 seule avec la chaîne IL-6Rα. En effet, afin de mieux caractériser la cytokine p28/CLF, nous avons étudié les effets dus au recrutement de la chaîne IL-6Rα par la sous-unité p28. Les cytokines de la famille de l’IL-6 sont composées de quatre hélices α disposées de façon anti-parallèle deux à deux. La sous-unité p28 possède, au niveau d’une boucle reliant deux hélices α, un motif de plusieurs acides glutamiques consécutifs (motif polyE) qui n’est retrouvé dans aucune autre cytokine de cette famille. Nous avons démontré que ce motif est impliqué dans la liaison de cette sous-unité avec l’hydroxyapatite et l’os. Cette caractéristique de p28 pourrait permettre un ciblage de l’IL-27 (p28/EBI3) et de p28/CLF préférentiellement vers la niche endostéale des cellules souches et des cellules immunitaires.

A proteome-wide strategy reveals a novel mechanism of control of cell cycle progression through modulation of cyclin mRNA stability

La quantité de données générée dans le cadre d'étude à grande échelle du réseau d'interaction protéine-protéine dépasse notre capacité à les analyser et à comprendre leur sens; d'une part, par leur complexité et leur volume, et d'un autre part, par la qualité du jeu de donnée produit qui semble bondé de faux positifs et de faux négatifs. Cette dissertation décrit une nouvelle méthode de criblage des interactions physique entre protéines à haut débit chez Saccharomyces cerevisiae, la complémentation de fragments protéiques (PCA). Cette approche est accomplie dans des cellules intactes dans les conditions natives des protéines; sous leur promoteur endogène et dans le respect des contextes de modifications post-traductionnelles et de localisations subcellulaires. Une application biologique de cette méthode a permis de démontrer la capacité de ce système rapporteur à répondre aux questions d'adaptation cellulaire à des stress, comme la famine en nutriments et un traitement à une drogue. Dans le premier chapitre de cette dissertation, nous avons présenté un criblage des paires d'interactions entre les protéines résultant des quelques 6000 cadres de lecture de Saccharomyces cerevisiae. Nous avons identifié 2770 interactions entre 1124 protéines. Nous avons estimé la qualité de notre criblage en le comparant à d'autres banques d'interaction. Nous avons réalisé que la majorité de nos interactions sont nouvelles, alors que le chevauchement avec les données des autres méthodes est large. Nous avons pris cette opportunité pour caractériser les facteurs déterminants dans la détection d'une interaction par PCA. Nous avons remarqué que notre approche est sous une contrainte stérique provenant de la nécessité des fragments rapporteurs à pouvoir se rejoindre dans l'espace cellulaire afin de récupérer l'activité observable de la sonde d'interaction. L'intégration de nos résultats aux connaissances des dynamiques de régulations génétiques et des modifications protéiques nous dirigera vers une meilleure compréhension des processus cellulaires complexes orchestrés aux niveaux moléculaires et structuraux dans les cellules vivantes. Nous avons appliqué notre méthode aux réarrangements dynamiques opérant durant l'adaptation de la cellule à des stress, comme la famine en nutriments et le traitement à une drogue. Cette investigation fait le détail de notre second chapitre. Nous avons déterminé de cette manière que l'équilibre entre les formes phosphorylées et déphosphorylées de l'arginine méthyltransférase de Saccharomyces cerevisiae, Hmt1, régulait du même coup sont assemblage en hexamère et son activité enzymatique. L'activité d'Hmt1 a directement un impact dans la progression du cycle cellulaire durant un stress, stabilisant les transcrits de CLB2 et permettant la synthèse de Cln3p. Nous avons utilisé notre criblage afin de déterminer les régulateurs de la phosphorylation d'Hmt1 dans un contexte de traitement à la rapamycin, un inhibiteur de la kinase cible de la rapamycin (TOR). Nous avons identifié la sous-unité catalytique de la phosphatase PP2a, Pph22, activé par l'inhibition de la kinase TOR et la kinase Dbf2, activé durant l'entrée en mitose de la cellule, comme la phosphatase et la kinase responsable de la modification d'Hmt1 et de ses fonctions de régulations dans le cycle cellulaire. Cette approche peut être généralisée afin d'identifier et de lier mécanistiquement les gènes, incluant ceux n'ayant aucune fonction connue, à tout processus cellulaire, comme les mécanismes régulant l'ARNm.

IL-23 receptor and IL-12 receptor expression is restricted to distinct cell types in the IL-23R-GFP reporter mouse

Les maladies inflammatoires de l'intestin (MII) sont caractérisées par des réponses immunitaires incontrôlées dans l'intestin. Des études génétiques ont associé un polymorphisme dans le gène de l'IL23R à la résistance aux MII. IL23R code pour la protéine de l’IL-23r, une sous-unité du récepteur à l’IL-23 (IL-23R). Ce récepteur appartient à la famille de l’IL-12R, contenant plusieurs récepteurs hétérodimériques. D’ailleurs, IL-12R et IL-23R partagent la sous-unité IL12Rb1. Néanmoins, ces deux récepteurs favorisent des réponses immunitaires distinctes (Th1 vs Th17). Ce mémoire caractérise les dynamiques d’expression cellulaires de l’IL-23R et l’IL-12R, afin d’élucider leurs rôles dans l’inflammation. Nous avons établi qu’IL-23R et IL-12R ne sont jamais co-exprimés, malgré qu’ils partagent la sous-unité IL-12Rβ1. Parmi les cellules de rates de souris, la protéine IL-23r est trouvée dans certaines cellules T TCRγδ ou T CD4+, quelques cellules B et des cellules Lti-like. La protéine IL-12Rβ2 est exprimée par quelques cellules B. L’analyse de l’expression de l’IL-23R et l’IL-12R dans différents organes révéla que la plus grande proportion de cellules exprimant l’IL-23R se retrouve dans la lamina propria de l'intestin grêle, alors que les cellules exprimant l’IL-12Rβ2 ont été retrouvées en proportion équivalente dans tous les organes lymphoïdes. Ces observations appuient les études génétiques suggérant un rôle prédominant de l’IL23R dans les intestins. Finalement, des cultures in vitro suggèrent que l’IL-23R ou l’IL-12R avaient des réactions croisées à l’IL-12 ou l’IL-23. L’étude de l’IL-23R dans les MII devrait donc être complémentée par l’étude de l’IL-12R, car les deux récepteurs pourraient avoir des rôles complémentaires.

Exploring TERRA (TElomeric Repeat-containing RNA) Expression and Regulation During Cell Growth in Saccharomyces cerevisiae

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Modifications post-traductionnelles des canaux calciques cardiaques de type L : identification des résidus asparagine qui participent à la glycosylation de la sous-unité auxiliaire CaVα2δ1

Les canaux calciques de type L CaV1.2 sont principalement responsables de l’entrée des ions calcium pendant la phase plateau du potentiel d’action des cardiomyocytes ventriculaires. Cet influx calcique est requis pour initier la contraction du muscle cardiaque. Le canal CaV1.2 est un complexe oligomérique qui est composé de la sous-unité principale CaVα1 et des sous-unités auxiliaires CaVβ et CaVα2δ1. CaVβ joue un rôle déterminant dans l’adressage membranaire de la sous-unité CaVα1. CaVα2δ1 stabilise l’état ouvert du canal mais le mécanisme moléculaire responsable de cette modulation n’a pas été encore identifié. Nous avons récemment montré que cette modulation requiert une expression membranaire significative de CaVα2δ1 (Bourdin et al. 2015). CaVα2δ1 est une glycoprotéine qui possède 16 sites potentiels de glycosylation de type N. Nous avons donc évalué le rôle de la glycosylation de type-N dans l’adressage membranaire et la stabilité de CaVα2δ1. Nous avons d’abord confirmé que la protéine CaVα2δ1 recombinante, telle la protéine endogène, est significativement glycosylée puisque le traitement à la PNGase F se traduit par une diminution de 50 kDa de sa masse moléculaire, ce qui est compatible avec la présence de 16 sites Asn. Il s’est avéré par ailleurs que la mutation simultanée de 6/16 sites (6xNQ) est suffisante pour 1) réduire significativement la densité de surface de! CaVα2δ1 telle que mesurée par cytométrie en flux et par imagerie confocale 2) accélérer les cinétiques de dégradation telle qu’estimée après arrêt de la synthèse protéique et 3) diminuer la modulation fonctionnelle des courants générés par CaV1.2 telle qu’évaluée par la méthode du « patch-clamp ». Les effets les plus importants ont toutefois été obtenus avec les mutants N663Q, et les doubles mutants N348Q/N468Q, N348Q/N812Q, N468Q/N812Q. Ensemble, ces résultats montrent que Asn663 et à un moindre degré Asn348, Asn468 et Asn812 contribuent à la biogenèse et la stabilité de CaVα2δ1 et confirment que la glycosylation de type N de CaVα2δ1 est nécessaire à la fonction du canal calcique cardiaque de type L.

Neuronal degeneration in streptozotocin induced diabetic rats: Effect of Aegle marmelose and pyridoxine in pancreatic cell proliferation and neuronal Surviva

This thesis Entitled Neuronal degeneration in streptozotocin induced diabetic rats: effect of aegle marmelose and pyridoxine in pancreatic B cell proliferation and neuronal survival. Diabetes mellitus, a chronic metabolic disorder results in neurological dysfunctions and structural changes in the CNS. Antioxidant therapy is a challenging but necessary dimension in the management of diabetes and neurodegenerative changes associated with it. Our results showed regional variation and imbalance in the expression pattern of dopaminergic receptor subtypes in diabetes and its role in imbalanced insulin signaling and glucose regulation. Disrupted dopaminergic signaling and increased hyperglycemic stress in diabetes contributed to the neuronal loss. Neuronal loss in diabetic rats mediated through the expression of pattern of GLUT-3, CREB, IGF-1, Akt-1, NF,B, second messengers- cAMP, cGMP, IP3 and activation of apoptotic factors factors- TNF-a,caspase-8. Disrupted dopaminergic receptor expressions and its signaling in pancreas contributed defective insulin secretion in diabetes. Activation of apoptotic factors- TNF- a,caspase-8 and defective functioning of neuronal survival factors, disrupted second messenger signaling modulated neuronal viability in diabetes. Hyperglycemic stress activated the expression of TNF-a,caspase-8, BAX and differential expression of anti oxidant enzymes- SOD and GPx in liver lead to apoptosis. Treatment of diabetic rats with insulin, Aegle marmelose and pyridoxine significantly reversed the altered dopaminergic neurotransmission, GLUT3, GLUT2, IGF-1 and second messenger signaling. Antihyperglycemic and antioxidant activity of Aegle marmelose and pyridoxine enhanced pancreatic B cell proliferation, increased insulin synthesis and secretion in diabetic rats. Thus our results conclude the neuroprotective and regenerating ability of Aegle marmelose and pyridoxine which in turn has a novel therapeutic role in the management of diabetes.