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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
超重或过胖的人患尿毒症的危险强势增强,2型尿毒症(T2D)的高血糖是由β受损体肿瘤细胞作用障碍性物造成的,常常是在胰岛素抵挡的条件发布生的,因为到目前为止尚不清理胰岛素外分泌的增强是否需要会造成β受损体肿瘤细胞器官衰竭或有利于促进尿毒症多线程。营养健康剩余造成组织开展脂质堆积,在T2D中很比较常见,而皮脂酸棕榈酸酯品质的变高与高胰岛素血症和β受损体肿瘤细胞作用障碍性物有关于。

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。通过棕榈酰化体现淀粉酶组发现,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。

日文微信标题:Palmitoylation couples insulin hypersecretion with β cell failure in diabetes

中文名字子标题: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

学术期刊:Cell Metabolism

影向系数:IF=31.373

收录时:2023年1月6日

钻研板材:人/小鼠胰岛细胞、组织

组学技艺:棕榈酰化修饰蛋白组

最主要的研发后果

1.APT1表达出来、灵活性转变及对胰岛素的代谢的的影响

完成高血糖病人和非高血糖病人的特别,实验出现高血糖病人中的APT1 mRNA身高(图1 A)。APT1酶吸附性的毕竟屏幕上显示,高糖大幅度降低了了以下三个各不相同的非高血糖病人供体胰岛的去棕榈酰化吸附性,高血糖病人β体细胞APT1酶吸附性大幅度降低了(图1 B-C)。完成对APT1 KD小鼠的实验,出现APT1的减少会吸引匍萄糖激发的胰岛素分泌量身高(图1 G-H)。

图1 人胰岛APT1表现、酶催化活性及APT1疵点对胰岛素排泌的决定

(小图片再排版,隶属于:Dong G, et al., Cell Metab, 2023) 进十步进行对APT1 KO小鼠的调查,遇到16.7 mM冬枣糖的刺激到时,胰岛素排泄上升(图2 A);动态信息冬枣糖的刺激到试验信息显示,敲除组胰岛素双相尽情释放上升(2 B、C)。

图2 APT1瑕疵小鼠破乳的胰岛可延长巨峰葡萄糖水影响的胰岛素分泌量

(照片再复制粘贴,出自于:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

2.Scamp1是APT1的底物,棕榈酰化不足突变率体Scamp1的把你想表达出来可挽回APT1不足引发的的胰岛素高的代谢和营养成分诱发的細胞凋亡

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表达血清组研究。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行阻碍APT1缺少引致的胰岛素高排泌(图4 B)。红提葡萄糖水和棕榈酸酯整合用途24h后,APT1 KD人体生殖组织细胞的凋亡率强势上升,C132S Scamp1可情感挽回APT1 KD人体生殖组织细胞的凋亡(图4 C-E),表示APT1生物增加Scamp1棕榈酰化绘制的形态与美味引诱的人体生殖组织细胞凋亡有关的信息。

图4 C132S可弥补APT1偏差人体细胞膜中胰岛素分沁量过大和营养成分帮助的人体细胞膜凋亡

(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小鼠突出表现出更多的的β癌细胞器官衰竭

要想判别T2D中β上皮神经细胞哀竭的表型,对胰岛特男人APT1人类基因组敲除小鼠和APT1全敲db/db小鼠对其进行探讨。高脂起居12周后,相对比较胰岛特男人APT1人类基因组敲除小鼠和对比组小鼠,结论显示信息敲除组有糖耐量磨损的的现象,这与给糖后1分之五钟胰岛素产出和C-肽消减相关联;有时候有β上皮神经细胞占地面积上升(图 5)。

图5 胰岛特异形APT1短缺可有利于高脂起居诱导型的小鼠β神经元哀竭

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023) 对APT1弊病的db/db小鼠实行钻研,没想到表述,APT1 KO组的糖耐量受破损,从而胰岛素和C-肽的外分泌减掉(图6 A-I);β组织细胞核占地不错减掉,并显现很深的夏黑葡萄糖粉不耐受力(图6 J-M)。较好有Lypla1(编写代码APT1的基因遗传)的小鼠,发展db/db小鼠胰岛中的Scamp1棕榈酰化能力超出对应db/+小鼠(图6 N),表述db/db小鼠的β组织细胞核衰退或许与除去Scamp1中棕榈酸盐的功能表受破损业内。

图6 APT1存在可有利于促进db/db小鼠的β人体细胞性能哀竭

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

工作小结

综上根据上述根据上述,该科研表述,APT1在全人類胰岛中遭遇控制,APT1贫乏会引发胰岛素高排出而能引发β体内部哀竭,其底物是Scamp1,棕榈酰化疵点基因变异体Scamp1的呈现可解救APT1贫乏引致的胰岛素高排出和各种营养成分摄入引诱的体内部凋亡,提示信息棕榈酰化通过了尿毒症的概率的起病措施。该科研模似了那些组织形式的全人類2型尿毒症的概率的起病措施,为高概率人带来了预放或延长时间尿毒症的概率的内在靶点。

APT1损害胰岛素产生

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

拜谱总结

棕榈酰化是偏重要的脂质化掩盖组织形式,应该造成在半胱氨酸残基上。棕榈酰化掩盖最偏重要的工作是改善可进出核高蛋白与膜的亲和性,而宏观调控核高蛋白质的品牌定位与工作。拜谱怪物独有组学技術,不单单需要对半胱氨酸残基上的棕榈酰化掩盖实行旋光度的测定法,还需要旋光度的测定法半胱氨酸残基上的亚硝基化、钝化还原成掩盖,简化掩盖肽段生物富集具体步骤,掩盖位点鉴定费种数急剧度不断提升,低丰度掩盖位点按量准确无误,助力器疾病缘由、手术治疗靶点等分析。

符合学术论文: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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