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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
超重或肥胖症的人患胃癌患者的风险分析不错增添,2型胃癌患者(T2D)的高血糖是由β组织细胞核核技能模块性障碍物引致的,大部分是在胰岛素抗的事情签发生的,但如今尚不知道胰岛素合成的增添需不需要会造成的β组织细胞核核器官衰竭或提高网站胃癌患者历程。营养品过多造成的团体脂质堆积作用在T2D中很分类,而人体脂肪酸棕榈酸酯程度的增大与高胰岛素血症和β组织细胞核核技能模块性障碍物光于。

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。通过棕榈酰化表达蛋白质组发现,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。

英语题目:Palmitoylation couples insulin hypersecretion with β cell failure in diabetes

简体中文子标题: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

刊物:Cell Metabolism

导致细胞:IF=31.373

刊出事件:2023年1月6日

的研究食材:人/小鼠胰岛细胞、组织

组学技术水平:棕榈酰化修饰蛋白组

关键调查结果显示

1.APT1表达出、吸附性变及对胰岛素代谢的干扰

实现高血糖提高和非高血糖提高的相对较,探析发展高血糖提高中的APT1 mRNA偏高(图1 A)。APT1酶活力性的导致屏幕上显示,高糖影响了几个有差异的非高血糖提高供体胰岛的去棕榈酰化活力性,高血糖提高β细胞核APT1酶活力性影响(图1 B-C)。实现对APT1 KD小鼠的探析,发展APT1的走低会诱发冬枣糖热血的胰岛素代谢偏高(图1 G-H)。

图1 人胰岛APT1理解、酶亲水性及APT1常见问题对胰岛素分泌液的不良影响

(图片文字再导入,出自于:Dong G, et al., Cell Metab, 2023) 进步骤根据对APT1 KO小鼠的探索,找到16.7 mM提子糖有趣时,胰岛素分泌出扩大(图2 A);动态图片提子糖有趣科学试验凸显,敲除组胰岛素双相宣泄扩大(2 B、C)。

图2 APT1常见问题小鼠隔离的胰岛可曾加冬枣糖激发的胰岛素代谢分泌

(圖片再整理,出自于:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

2.Scamp1是APT1的底物,棕榈酰化缺欠转变体Scamp1的表现可解决APT1缺欠导致的胰岛素高产生和各种营养成分摄入引发的人体细胞凋亡

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蛋白质组研究。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) 深入实际学习发觉,C132S Scamp1都可以影响APT1贫乏激发的胰岛素高合成(图4 B)。红葡萄糖粉和棕榈酸酯结合效用24h后,APT1 KD神经元核的凋亡率同质性延长,C132S Scamp1可对待APT1 KD神经元核的凋亡(图4 C-E),显示APT1化学活化影响Scamp1棕榈酰化绘制的程序与营养素促进的神经元核凋亡有关。

图4 C132S可救治APT1缺点上皮细胞核中胰岛素分泌出过多时和营养物质诱发的上皮细胞核凋亡

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

3.胰岛特情人APT1DNA敲除小鼠和APT1全敲db/db小鼠成绩出更加多的β细胞系衰弱

从而确立T2D中β组织细胞膜衰退的表型,对胰岛特情人APT1遗传基因遗传敲除小鼠和APT1全敲db/db小鼠做分析。高脂饮食习惯12周后,相对较胰岛特情人APT1遗传基因遗传敲除小鼠和相较比较组小鼠,结论显示信息敲除组冒出糖耐量伤害的的现象,这与给糖后1五min胰岛素合成和C-肽减轻相关的英文;与此同时冒出β组织细胞膜占地面积骤降(图 5)。

图5 胰岛特女性朋友APT1不足可带动高脂膳食分析的小鼠β神经细胞器官衰竭

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023) 对APT1弊病的db/db小鼠做出钻研,毕竟表达,APT1 KO组的糖耐量破环,并胰岛素和C-肽的分泌量可以变少(图6 A-I);β癌细胞膜建筑面积重要可以变少,并出来突出的匍萄糖不耐受力(图6 J-M)。较好否有Lypla1(商品编码APT1的基因遗传)的小鼠,看到db/db小鼠胰岛中的Scamp1棕榈酰化成度低过比db/+小鼠(图6 N),表达db/db小鼠的β癌细胞膜器官衰竭可能会与消除Scamp1中棕榈酸盐的基本功能破环关于。

图6 APT1或缺可有利于促进db/db小鼠的β癌细胞特点器官衰竭

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

个人心得体会

由此可见所论,该探索表面,APT1在人间胰岛中受过调接,APT1贫乏会会造成胰岛素高产出以求会造成β细胞核系哀竭,其底物是Scamp1,棕榈酰化问题甲基化体Scamp1的展示可解救APT1贫乏引发的的胰岛素高产出和营养摄入诱导型的细胞核系凋亡,温馨提示棕榈酰化参于了血糖值高的的发生措施。该探索模仿了特定的方式的人间2型血糖值高的的发生措施,为高危害性众人能提供了和预防或廷缓血糖值高的的潜在的靶点。

APT1决定胰岛素分泌液

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

拜谱个人心得体会

棕榈酰化是极为重要的脂质化装饰组织形式,正常来进行在半胱氨酸残基上。棕榈酰化装饰最极为重要的功用表是提拔可车辆通行球球蛋白与膜的亲和性,因而干预球球营养物质的市场定位与功用表。拜谱怪物独门组学技术设备,不光行对半胱氨酸残基上的棕榈酰化装饰来进行检测法,还行检测法半胱氨酸残基上的亚硝基化、硫化还原故宫场景装饰,优化系统装饰肽段含有操作流程,装饰位点技术鉴定金额大面积的度提拔,低丰度装饰位点化学发光法准确度,助推方面的问题考核机制、开展靶点等深入分析。

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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