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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
超重或肥嘟嘟的人患尿毒症的分险正相关加强,2型尿毒症(T2D)的高血糖是由β細胞能力键心理缺陷带来的,一般来说是在胰岛素抗的现象签发生的,但现在尚不清理胰岛素的分泌的加强需不需要会引致β細胞器官衰竭或促使尿毒症应用程序。莒养供大于求引致组识脂质堆放在T2D中很分类,而蛋白质酸棕榈酸酯水平面的增加与高胰岛素血症和β細胞能力键心理缺陷关以。

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。通过棕榈酰化表达球蛋白组发现,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。

英文音标网站标题:Palmitoylation couples insulin hypersecretion with β cell failure in diabetes

常常小标题: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

杂志:Cell Metabolism

应响成分:IF=31.373

公布时长:2023年1月6日

深入分析材质:人/小鼠胰岛细胞、组织

组学的技术:棕榈酰化修饰蛋白组

重要的研究最后

1.APT1表明、生物变动及对胰岛素排泌的会影响

能够 胃癌患病者和非胃癌患病者的有点,钻研遇到胃癌患病者中的APT1 mRNA偏高(图1 A)。APT1酶活力性的结果显视显视,高糖降了几个其他的非胃癌患病者供体胰岛的去棕榈酰化活力性,胃癌患病者β神经细胞APT1酶活力性降(图1 B-C)。能够 对APT1 KD小鼠的钻研,遇到APT1的减退会所致冬枣糖影响的胰岛素分沁偏高(图1 G-H)。

图1 人胰岛APT1把你想表达出来、酶灵活性及APT1的缺陷对胰岛素产出的不良影响

(商品图片再我们,源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023) 进1步依据对APT1 KO小鼠的学习,会发现16.7 mM草莓糖的刺激性时,胰岛素的代谢延长(图2 A);动图草莓糖的刺激性实验所表现,敲除组胰岛素双相发挥延长(2 B、C)。

图2 APT1常见问题小鼠溶合的胰岛可增大提子糖刺激性的胰岛素产生

(图像再复制粘贴,隶属于:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

2.Scamp1是APT1的底物,棕榈酰化缺点变动体Scamp1的传达可对待APT1缺点产生的胰岛素高外分泌和养分引发的细胞膜凋亡

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呈现球蛋白组研究。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) 深入浅出探析察觉到,C132S Scamp1能够 阻住APT1没有造成的胰岛素高产生(图4 B)。红提糖和棕榈酸酯联和目的24h后,APT1 KD组织组织生殖细胞的凋亡率明显延长,C132S Scamp1可救治APT1 KD组织组织生殖细胞的凋亡(图4 C-E),呈现APT1活力变换Scamp1棕榈酰化遮盖的壮态与鲜香美味诱惑的组织组织生殖细胞凋亡有观。

图4 C132S可对待APT1瑕疵血上皮细胞中胰岛素的代谢异常和鲜香美味诱惑的血上皮细胞凋亡

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

3.胰岛非特异聊天APT1人类基因敲除小鼠和APT1全敲db/db小鼠展现出一些的β人体细胞哀竭

为了能让肯定T2D中β肿瘤細胞器官衰竭的表型,对胰岛活性聊天APT1遗传染色体敲除小鼠和APT1全敲db/db小鼠实施设计。高脂起居12周后,相对胰岛活性聊天APT1遗传染色体敲除小鼠和剖析组小鼠,但是表现敲除组展现糖耐量退化的不良现象,这与给糖后1分之五钟胰岛素外分泌和C-肽减轻有关;然后展现β肿瘤細胞面积计算减低(图 5)。

图5 胰岛特情人APT1匮乏可促使高脂饮食文化分析的小鼠β生殖细胞哀竭

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023) 对APT1障碍的db/db小鼠实施钻研,但是阐明,APT1 KO组的糖耐量坏损,和胰岛素和C-肽的的分泌降低(图6 A-I);β神经细胞核适用面积为显著降低,并出現凸显的夏黑葡萄糖注射液不耐受性(图6 J-M)。相对比较没有Lypla1(编号APT1的遗传基因)的小鼠,挖掘db/db小鼠胰岛中的Scamp1棕榈酰化系数超出差表db/+小鼠(图6 N),阐明db/db小鼠的β神经细胞核衰弱能够与清理掉Scamp1中棕榈酸盐的的功能坏损关干。

图6 APT1缺泛可有利于db/db小鼠的β肿瘤细胞技能器官衰竭

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

工作小结

上述情况另一方面,该探析说明,APT1在物种进化胰岛中面临改善,APT1缺失性会导至胰岛素高排泄出以致导至β神经元哀竭,其底物是Scamp1,棕榈酰化不足变异体Scamp1的表达方法可救治APT1缺失性影响的胰岛素高排泄出和营养健康成脂的神经元凋亡,提示卡棕榈酰化通过了心脏病患者的病发措施。该探析模仿了很多组织形式的物种进化2型心脏病患者的病发措施,为高危害性年龄层展示 了防冶或延长时间心脏病患者的风险靶点。

APT1损害胰岛素排泌

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

拜谱个人心得体会

棕榈酰化是根本的脂质化绘制语模式,一样引发在半胱氨酸残基上。棕榈酰化绘制语最根本的用途是减弱可停放球球蛋白与膜的亲和性,然而自我调节球球蛋白质含量的位置定位与用途。拜谱怪物獨家组学技木,除了能否对半胱氨酸残基上的棕榈酰化绘制语开展检测法,还能否检测法半胱氨酸残基上的亚硝基化、氧化的完美重现绘制语,升级绘制语肽段聚集方法,绘制语位点认定状况下跌度升级,低丰度绘制语位点按量准确无误,转向病检管理机制、医治靶点等深入分析。

参考价值文献资料: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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