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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
超重或高血压的人患血糖值高的的危险特殊延长,2型血糖值高的(T2D)的高血糖是由β人体血上皮细胞功能模块键阻碍性产生的,往往是在胰岛素对抗的情况下颁发生的,只不过日前尚不很明白胰岛素排泌的延长是会造成 β人体血上皮细胞衰弱或带动血糖值高的发展。营养物质过度造成 组织性脂质堆积,在T2D中很常见到,而皮下脂肪酸棕榈酸酯技术的上升与高胰岛素血症和β人体血上皮细胞功能模块键阻碍性业内。

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。通过棕榈酰化淡化蛋清组发现,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。

英语小标题:Palmitoylation couples insulin hypersecretion with β cell failure in diabetes

常常题目: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

中文核心期刊:Cell Metabolism

导致成分:IF=31.373

发表文章周期:2023年1月6日

探析食材:人/小鼠胰岛细胞、组织

组学高技术:棕榈酰化修饰蛋白组

一般探讨最终

1.APT1展现、催化活性发展及对胰岛素排泌的后果

凭借心脏病客户和非心脏病客户的相对,分析得知心脏病客户中的APT1 mRNA增大(图1 A)。APT1酶几丁质酶的最终结果表示,高糖降底了4个各种的非心脏病客户供体胰岛的去棕榈酰化几丁质酶,心脏病客户β受损细胞APT1酶几丁质酶降底(图1 B-C)。凭借对APT1 KD小鼠的分析,得知APT1的骤降会激发冬枣糖条件刺激的胰岛素排泄增大(图1 G-H)。

图1 人胰岛APT1传达、酶活性酶类及APT1不足对胰岛素分沁的决定

(图片搜索再编辑器,出自:Dong G, et al., Cell Metab, 2023) 进那步经过对APT1 KO小鼠的调查,发现16.7 mM红葡糖条件刺击时,胰岛素代谢分泌增强(图2 A);动态的红葡糖条件刺击进行实验显视,敲除组胰岛素双相施放增强(2 B、C)。

图2 APT1缺点小鼠剥离的胰岛可加大红提葡萄糖粉激励的胰岛素分泌量

(照片再添加,出自:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

2.Scamp1是APT1的底物,棕榈酰化异常现象基因变异体Scamp1的体现可救治APT1异常现象受到的胰岛素高分泌物和营养素成脂的内部凋亡

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遮盖蛋白酶组研究。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) 深入到科学研究挖掘,C132S Scamp1能不让APT1由于缺乏引发的胰岛素高分沁(图4 B)。巨峰葡萄糖水和棕榈酸酯联动做用24h后,APT1 KD内部的凋亡率特殊增高,C132S Scamp1可解救APT1 KD内部的凋亡(图4 C-E),表述APT1吸附性变换Scamp1棕榈酰化体现的动态与有营养诱导型的内部凋亡关以。

图4 C132S可补救APT1的缺陷生殖细胞系中胰岛素分泌物多余和营养健康成脂的生殖细胞系凋亡

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

3.胰岛特女性朋友APT1什么是基因敲除小鼠和APT1全敲db/db小鼠行为 出太多的β細胞哀竭

要为确认T2D中β组织哀竭的表型,对胰岛非特异聊天APT1染色体敲除小鼠和APT1全敲db/db小鼠完成科学研究。高脂饭食12周后,更胰岛非特异聊天APT1染色体敲除小鼠和参考组小鼠,效果信息显示敲除组发生糖耐量损害的问题,这与给糖后1两7分钟胰岛素分秘和C-肽影响有关的信息;且发生β组织的面积骤降(图 5)。

图5 胰岛特男人APT1不足可促进会高脂食品促进的小鼠β癌细胞器官衰竭

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023) 对APT1缺陷报告的db/db小鼠实现科学研究,最终出现,APT1 KO组的糖耐量损害,但会胰岛素和C-肽的外分泌可以减小(图6 A-I);β癌人体细胞规模重要可以减小,并出现强烈的巨峰葡萄糖粉不耐受性(图6 J-M)。相当有Lypla1(项目编码APT1的dna)的小鼠,出现db/db小鼠胰岛中的Scamp1棕榈酰化程度较低过相较比较db/+小鼠(图6 N),出现db/db小鼠的β癌人体细胞衰退将与去掉Scamp1中棕榈酸盐的职能损害有关的信息。

图6 APT1缺少可推动db/db小鼠的β受损细胞功效器官衰竭

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

工作小结

结合以上取决于,该探索取决于,APT1在猿类胰岛中备受的调节,APT1没有会造成 胰岛素高产出出从根本上造成 β生殖上皮细胞衰弱,其底物是Scamp1,棕榈酰化异常现象突变的体Scamp1的表达出来可救治APT1没有引致的胰岛素高产出出和营养素引发的生殖上皮细胞凋亡,提示信息棕榈酰化参予了痛风的致病制度化。该探索仿真模拟了有的行式的猿类2型痛风的致病制度化,为高高危众人能提供了治疗或推迟痛风的意向靶点。

APT1直接影响胰岛素代谢

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

拜谱个人心得体会

棕榈酰化是首要的脂质化掩盖组织形式,一样 进行在半胱氨酸残基上。棕榈酰化掩盖最首要的模块是促进可进出核蛋白酶与膜的亲和性,为了监测核蛋白酶质的固定与模块。拜谱生物学独有组学技术应用,这样不仅行对半胱氨酸残基上的棕榈酰化掩盖进行旋光度的法测定,还行旋光度的法测定半胱氨酸残基上的亚硝基化、空气氧化呈现掩盖,系统优化掩盖肽段生物富集步奏,掩盖位点检测树木大升幅的度提升自己,低丰度掩盖位点一定量准确的,肋力疾病机能、治愈靶点等探索。

参看文献综述: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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