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Cell Metab(IF31.373)|棕榈酰化助力糖尿病发病机制研究

发布时间:2024-09-05
超重或高脂肪酸的人患血糖值高的的风险分析不错不断提高,2型血糖值高的(T2D)的高血糖是由β癌上皮细胞系的系统缺陷吸引的,普通是在胰岛素对抗的状态印发生的,可到目前为止尚不清理胰岛素排泄的不断提高是不是会造成的β癌上皮细胞系哀竭或加快血糖值高的守护进程。营养素供大于求造成的企业脂质堆砌在T2D中很常用,而脂肪酸酸棕榈酸酯关卡的增大与高胰岛素血症和β癌上皮细胞系的系统缺陷有关的。

2023年1月6日,武汉轻工大学董桂芳教授与美国华盛顿大学Clay F. Semenkovich教授合作,在Cell Metabolism上发表了题为“Palmitoylation couples insulin hypersecretion with β cell failure in diabetes”的文章。该研究发现人体组织胰岛素的过量生产与棕榈酰化过程相关,并且这种棕榈酰化作用可被酰基蛋白硫酯酶1(APT1)逆转。通过棕榈酰化突显蛋白酶组发现,Scamp1是定位于胰岛素分泌颗粒的APT1底物,被敲低后会引起胰岛素分泌过多,促进β细胞衰竭,提示棕榈酰化参与糖尿病的发病过程。该研究不仅有助于理解糖尿病发病机制,同时为高风险人群提供了预防或延缓糖尿病的潜在靶点。

英文字母一级标题:Palmitoylation couples insulin hypersecretion with β cell failure in diabetes

中文名字标题文字:棕榈酰化连接糖尿病患者的胰岛素过度分泌和β细胞衰竭

刊物:Cell Metabolism

应响指数公式:IF=31.373

发表文章時间:2023年1月6日

理论研究的材料:人/小鼠胰岛细胞、组织

组学技术性:棕榈酰化修饰蛋白组

重点研究方案效果

1.APT1表达方法、活力性变化规律及对胰岛素分泌量的损害

采用胃癌的风险患儿和非胃癌的风险患儿的较为,科学科研发掘胃癌的风险患儿中的APT1 mRNA增高(图1 A)。APT1酶生物的报告呈现,高糖大幅度消减了以下三个不同的的非胃癌的风险患儿供体胰岛的去棕榈酰化生物,胃癌的风险患儿β细胞核APT1酶生物大幅度消减(图1 B-C)。采用对APT1 KD小鼠的科学科研,发掘APT1的的降低会促使巨峰葡萄糖水激励的胰岛素分秘增高(图1 G-H)。

图1 人胰岛APT1呈现、酶活力性及APT1缺点对胰岛素合成的引响

(产品图片再添加图片,始于:Dong G, et al., Cell Metab, 2023) 进的一步实现对APT1 KO小鼠的探索,表明16.7 mM草莓糖兴奋到时,胰岛素排泌加剧(图2 A);情况草莓糖兴奋到实验设计呈现,敲除组胰岛素双相保持加剧(2 B、C)。

图2 APT1一些缺陷小鼠溶合的胰岛可新增巨峰葡糖激励的胰岛素分秘

(视频再导入,来源于:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

2.Scamp1是APT1的底物,棕榈酰化疵点基因变异体Scamp1的表达出来可对待APT1疵点受到的胰岛素高代谢和养分成脂的生殖细胞凋亡

棕榈酰化通过许多参与胰岛素分泌的蛋白介导神经元突触囊泡融合,APT1会影响神经元疾病模型中的功能和细胞内运输,为深入探究APT1及其底物相互作用关系,研究人员进行了棕榈酰化淡化球蛋白组研究。结果显示,从对照组和APT1 KO组胰岛中检测到390个棕榈酰化蛋白(图3 A)。RAC测定显示,与对照细胞相比,APT1 KD细胞中Scamp1棕榈酰化增加(图3 B-C)。当Scamp1被敲除时,葡萄糖依赖性胰岛素分泌增加(图3 D-E)。进一步分析表明,Scamp1的半胱氨酸残基上会发生突变,与野生型Scamp1相比,C132S突变体的棕榈酰化修饰减少(图3 G-H)。

图3 Scamp1是APT1的底物

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023) 更加深入的研究察觉到,C132S Scamp1都可以影响APT1存在造成的胰岛素高分泌液(图4 B)。夏黑葡糖和棕榈酸酯整合使用24h后,APT1 KD細胞的凋亡率相关性增添,C132S Scamp1可对待APT1 KD細胞的凋亡(图4 C-E),意味着APT1灵活性变化Scamp1棕榈酰化装饰的壮态与营养摄入诱导性的細胞凋亡相关。

图4 C132S可拯救APT1缺陷报告受损细胞核中胰岛素排泄量过大和健康诱导型的受损细胞核凋亡

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

3.胰岛活性聊天APT1遗传基因敲除小鼠和APT1全敲db/db小鼠症状出太多的β细胞膜衰退

为着决定T2D中β人体内部衰退的表型,对胰岛炎症因子聊天APT1基因组遗传敲除小鼠和APT1全敲db/db小鼠做研究探讨。高脂美食12周后,是比较胰岛炎症因子聊天APT1基因组遗传敲除小鼠和比较组小鼠,可是体现敲除组出显糖耐量受损害的后果,这与给糖后1五秒钟胰岛素产生和C-肽减小业内;且出显β人体内部占地面积下调(图 5)。

图5 胰岛特喜欢的人APT1缺泛可可以淡化高脂饮食习惯帮助的小鼠β人体细胞哀竭

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023) 对APT1异常现象的db/db小鼠采取的研究,结果显示发觉,APT1 KO组的糖耐量有污点,且胰岛素和C-肽的的分泌增多(图6 A-I);β坏损癌细胞体积相关系数增多,并突然出现很大的匍萄糖不耐受力(图6 J-M)。相对较有何Lypla1(简码APT1的什么是基因)的小鼠,发觉db/db小鼠胰岛中的Scamp1棕榈酰化程度较超过参考db/+小鼠(图6 N),发觉db/db小鼠的β坏损癌细胞衰弱有可能与消除Scamp1中棕榈酸盐的实用功能有污点想关。

图6 APT1不足可使得db/db小鼠的β内部功能模块衰弱

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

工作小结

综上根据上述根据上述,该探究表面,APT1在社会胰岛中因为缓解,APT1缺泛会因起胰岛素高排泌接着因起β上皮内部衰弱,其底物是Scamp1,棕榈酰化的缺陷突然变化体Scamp1的表示可情感挽回APT1缺泛因起的胰岛素高排泌和莒养介导的上皮内部凋亡,显示棕榈酰化直接参与了糖尿病患者患者的危害性的患病管理措施。该探究养成了任何方法的社会2型糖尿病患者患者的危害性的患病管理措施,为高危害性三高人群供应了防止或廷缓糖尿病患者患者的危害性的内在的靶点。

APT1影响到胰岛素产出

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

拜谱个人心得体会

棕榈酰化是关键的脂质化绘制行式,常见出现在半胱氨酸残基上。棕榈酰化绘制最关键的效果是改善可停放血清与膜的亲和性,关键在于房产调控血清质的市场定位与效果。拜谱生物体强势来袭组学技艺,不禁可能对半胱氨酸残基上的棕榈酰化绘制实现分析,还可能分析半胱氨酸残基上的亚硝基化、被氧化抹除绘制,网站优化绘制肽段聚集具体步骤,绘制位点检验树木较大度优化,低丰度绘制位点化学发光法精准,机械助力病检共识机制、治疗方法靶点等研究方案。

决定性学术论文:Dong G, Adak S, Spyropoulos G, et al. Palmitoylation couples insulin hypersecretion with β cell failure in diabetes [published online ahead of print, 2023 Jan 6]. Cell Metab. 2023; S1550-4131(22)00549-6. doi:10.1016/j.cmet.2022.12.012.

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