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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
超重或肥胖者的人患高血糖的风险性可观增多,2型高血糖(T2D)的高血糖是由β生殖血癌细胞特点键阻碍致使的,一般是在胰岛素预防的症状下达生的,因为近年来尚不明确胰岛素外分泌的增多是否有会引致β生殖血癌细胞衰弱或增进高血糖过程。营养摄入多余引致组织性脂质堆积物在T2D中很比较普遍,而脂质酸棕榈酸酯平均水平的偏高与高胰岛素血症和β生殖血癌细胞特点键阻碍有关于。

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。通过棕榈酰化遮盖蛋白酶组发现,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。

英文翻译主题词:Palmitoylation couples insulin hypersecretion with β cell failure in diabetes

中文字幕子标题: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

论文期刊:Cell Metabolism

的影响分子:IF=31.373

刊出时刻:2023年1月6日

研究分析相关材料:人/小鼠胰岛细胞、组织

组学水平:棕榈酰化修饰蛋白组

核心科学研究毕竟

1.APT1形容、活性酶改变及对胰岛素外分泌的作用

采用血糖高病提高和非血糖高病提高的会比较,探析出现 血糖高病提高中的APT1 mRNA上升(图1 A)。APT1酶亲水性的结论提示 ,高糖降了二个差异的非血糖高病提高供体胰岛的去棕榈酰化亲水性,血糖高病提高β内部APT1酶亲水性降(图1 B-C)。采用对APT1 KD小鼠的探析,出现 APT1的骤降会激发提子糖刺击的胰岛素外分泌上升(图1 G-H)。

图1 人胰岛APT1表达方法、酶亲水性及APT1缺陷报告对胰岛素外分泌的不良影响

(圖片再添加,起源于:Dong G, et al., Cell Metab, 2023) 进一歩完成对APT1 KO小鼠的研究探讨,体现16.7 mM红提冬枣糖粉激刺时,胰岛素排泌上升(图2 A);gif动态红提冬枣糖粉激刺进行实验体现,敲除组胰岛素双相移除上升(2 B、C)。

图2 APT1不足小鼠分离处理的胰岛可加强红提葡萄糖水热血的胰岛素合成

(图再编辑器,出自:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

2.Scamp1是APT1的底物,棕榈酰化的缺陷报告突然变化体Scamp1的展现可拯救APT1的缺陷报告影响的胰岛素高合成和有营养帮助的神经细胞凋亡

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装饰淀粉酶组研究。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) 进入科学研究出现,C132S Scamp1能够 杜绝APT1没有产生的胰岛素高的代谢(图4 B)。红提糖和棕榈酸酯结合目的24h后,APT1 KD内部膜的凋亡率可观曾加,C132S Scamp1可救活APT1 KD内部膜的凋亡(图4 C-E),显示APT1活性氧发生变化Scamp1棕榈酰化掩盖的睡眠状态与美味诱惑的内部膜凋亡业内。

图4 C132S可对待APT1缺点神经細胞中胰岛素合成假如你和营养成分诱发的神经細胞凋亡

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

3.胰岛特情人APT1人类基因敲除小鼠和APT1全敲db/db小鼠成绩出越多的β生殖细胞衰弱

为了能选择T2D中β癌细胞核器官衰竭的表型,对胰岛特情人APT1染色体敲除小鼠和APT1全敲db/db小鼠参与学习。高脂生活12周后,对比胰岛特情人APT1染色体敲除小鼠和参考组小鼠,的结果导致敲除组导致糖耐量受损害的表现,这与给糖后1分之五钟胰岛素分泌量和C-肽大幅度降低有关系;还导致β癌细胞核绿地面积降低(图 5)。

图5 胰岛特女性朋友APT1没有可可以淡化高脂食物诱发的小鼠β癌细胞衰退

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023) 对APT1偏差的db/db小鼠进行设计,导致反映,APT1 KO组的糖耐量损害,从而胰岛素和C-肽的外分泌减掉(图6 A-I);β人体细胞系占地面偏态减掉,并存在看不出的匍萄糖不接受(图6 J-M)。更加是否Lypla1(商品编号APT1的基因遗传)的小鼠,得知db/db小鼠胰岛中的Scamp1棕榈酰化成度不低于照表db/+小鼠(图6 N),反映db/db小鼠的β人体细胞系衰退机会与清理Scamp1中棕榈酸盐的性能损害有关系。

图6 APT1由于缺乏可驱动db/db小鼠的β肿瘤细胞特点哀竭

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

个人总结

由此可见指出,该探索发现,APT1在人類胰岛中受过缓解,APT1较弱会导至胰岛素高排泌液从根本上导至β上皮组织衰退,其底物是Scamp1,棕榈酰化缺陷报告变化体Scamp1的表达爱可拯救APT1较弱出现的胰岛素高排泌液和营养健康促进的上皮组织凋亡,报错棕榈酰化组织了尿毒症的起病体系。该探索模以了个别的形式的人類2型尿毒症的起病体系,为高分险客户群保证了防控或推迟尿毒症的内在靶点。

APT1印象胰岛素分泌液

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

拜谱总结ppt

棕榈酰化是注重的脂质化呈现形势,一样发生了在半胱氨酸残基上。棕榈酰化呈现最注重的性能表是增进可出入球蛋清与膜的亲和性,才能调空球蛋清质的定位手机与性能表。拜谱生物工程独特组学高技术,仅仅也需要对半胱氨酸残基上的棕榈酰化呈现做核查,还也需要核查半胱氨酸残基上的亚硝基化、防氧化展现呈现,优化提高了呈现肽段聚集步奏,呈现位点鉴定会数量大小幅度的度提高了,低丰度呈现位点降钙素原检测正确,力助病症新机制、进行治疗靶点等研究分析。

借鉴文献综述: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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