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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
超重或腹型肥胖的人患高血糖的风险点正相关新增,2型高血糖(T2D)的高血糖是由β生殖神经元系的作用困难使得的,一般来说是在胰岛素减少的情形印发生的,仅是近几年尚不清晰胰岛素的代谢的新增能否会使得β生殖神经元系哀竭或加快高血糖程序。影响过度使得组织安排脂质累积在T2D中很种类,而肌肉酸棕榈酸酯横向的偏高与高胰岛素血症和β生殖神经元系的作用困难相关的英文。

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。通过棕榈酰化表达淀粉酶组发现,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。

日语文章标题:Palmitoylation couples insulin hypersecretion with β cell failure in diabetes

中文名大标题: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

影向指数:IF=31.373

撤稿时段:2023年1月6日

研发材料:人/小鼠胰岛细胞、组织

组学方法:棕榈酰化修饰蛋白组

主要是论述没想到

1.APT1展现、亲水性的变化及对胰岛素代谢分泌的会影响

在血糖高的风险病人和非血糖高的风险病人的很,分析分析出现血糖高的风险病人中的APT1 mRNA增加(图1 A)。APT1酶催化抗逆性的结杲表现,高糖减轻了三大有差异 的非血糖高的风险病人供体胰岛的去棕榈酰化催化抗逆性,血糖高的风险病人β細胞APT1酶催化抗逆性减轻(图1 B-C)。在对APT1 KD小鼠的分析分析,出现APT1的减少会促使巨峰葡萄糖粉促进的胰岛素分泌量增加(图1 G-H)。

图1 人胰岛APT1抒发、酶生物及APT1缺点对胰岛素代谢分泌的引响

(视频再小编,来自:Dong G, et al., Cell Metab, 2023) 进这一步确认对APT1 KO小鼠的研发,察觉到16.7 mM巨峰红提糖粉影响时,胰岛素分泌物加大(图2 A);动态信息巨峰红提糖粉影响试验提示,敲除组胰岛素双相挥发加大(2 B、C)。

图2 APT1通病小鼠剥离的胰岛可增强巨峰葡糖激起的胰岛素分泌出

(图片文字再编辑器,原于:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

2.Scamp1是APT1的底物,棕榈酰化异常现象突变率体Scamp1的传达可挽回APT1异常现象因起的胰岛素高的分泌和营养丰富诱骗的细胞系凋亡

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掩盖蛋白酶组研究。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) 深入学习探究看到,C132S Scamp1是可以制止APT1缺泛导致的胰岛素高分泌液(图4 B)。冬枣糖和棕榈酸酯结合影响24h后,APT1 KD上皮上皮组织的凋亡率重要加大,C132S Scamp1可救活APT1 KD上皮上皮组织的凋亡(图4 C-E),发现APT1几丁质酶调整Scamp1棕榈酰化体现的方式与莒养引诱的上皮上皮组织凋亡关以。

图4 C132S可救治APT1瑕疵上皮上皮细胞中胰岛素分泌出过多时和影响诱导性的上皮上皮细胞凋亡

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

3.胰岛特异形APT1DNA敲除小鼠和APT1全敲db/db小鼠展示出大量的β神经细胞衰弱

是为了判断T2D中β神经受损细胞衰弱的表型,对胰岛特男人APT1基因遗传遗传敲除小鼠和APT1全敲db/db小鼠来进行的研究。高脂餐食12周后,相对胰岛特男人APT1基因遗传遗传敲除小鼠和对比组小鼠,数据界面显示敲除组发生糖耐量受到损害的后果,这与给糖后1分之五钟胰岛素分泌出和C-肽大大减少关与;和发生β神经受损细胞面积计算降低(图 5)。

图5 胰岛特喜欢的人APT1缺泛可推进高脂饮食疗法促进的小鼠β人体细胞衰弱

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023) 对APT1缺欠的db/db小鼠来进行的研究,最终反映出,APT1 KO组的糖耐量毁坏,但会胰岛素和C-肽的的分泌缩短(图6 A-I);β生殖体细胞使用面积偏态缩短,并冒出明显的的草莓糖不耐受性(图6 J-M)。十分是否是Lypla1(打码APT1的表观遗传)的小鼠,察觉到db/db小鼠胰岛中的Scamp1棕榈酰化水平少于比db/+小鼠(图6 N),反映出db/db小鼠的β生殖体细胞哀竭或许与处理Scamp1中棕榈酸盐的性能毁坏管于。

图6 APT1匮乏可增强db/db小鼠的β受损细胞基本功能衰弱

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

个人心得体会

综上指出指出,该实验方案表述,APT1在我们人类文明胰岛中得到调整,APT1匮乏会造成 胰岛素高排泌接着造成 β癌细胞核衰弱,其底物是Scamp1,棕榈酰化的缺陷突然变化体Scamp1的描述可救活APT1匮乏促使的胰岛素高排泌和营养摄入介导的癌细胞核凋亡,的提示棕榈酰化体验了血糖值高的的能够引起病发的原因制度。该实验方案模拟网了一些手段的我们人类文明2型血糖值高的的能够引起病发的原因制度,为高风险较大的群众提拱了防冶或推迟血糖值高的的隐藏的靶点。

APT1影晌胰岛素排泄

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

拜谱工作小结

棕榈酰化是重要性的脂质化遮盖形态,普通形成在半胱氨酸残基上。棕榈酰化遮盖最重要要性的性能是增强学习可车辆通行血清与膜的亲和性,因而调节血清质的位置定位与性能。拜谱动物独门组学技木,除了可对半胱氨酸残基上的棕榈酰化遮盖进行校正,还可校正半胱氨酸残基上的亚硝基化、氧化反应备份遮盖,优化网络遮盖肽段生物富集操作流程,遮盖位点检测金额小增长幅度提升自己,低丰度遮盖位点降钙素原检测精确,动力病理学系统、方法靶点等探讨。

参考使用学术论文: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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