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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
超重或臃肿的人患血糖值高的的安全风险差异性加入,2型血糖值高的(T2D)的高血糖是由β内部用途困难促使的,通常的情况下是在胰岛素抗拒的的情况颁发生的,可现在尚不清胰岛素分泌液的加入是否需要会诱发β内部哀竭或有利于促进血糖值高的发展。健康过度诱发策划 脂质堆积物在T2D中很种类,而油脂酸棕榈酸酯总体水平的偏高与高胰岛素血症和β内部用途困难有关于。

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。通过棕榈酰化淡化淀粉酶组发现,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。

英文字母大标题:Palmitoylation couples insulin hypersecretion with β cell failure in diabetes

中文名字标题文字: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

期刊论文:Cell Metabolism

损害因素:IF=31.373

刊出事件:2023年1月6日

分析材料:人/小鼠胰岛细胞、组织

组学能力:棕榈酰化修饰蛋白组

主要科研结局

1.APT1表明、活性氧变现及对胰岛素分泌出的危害

可以采用胃癌患病者和非胃癌患病者的相比,分析察觉到胃癌患病者中的APT1 mRNA变高(图1 A)。APT1酶化学活化酶的最后界面显示,高糖降低了这几个有差异的非胃癌患病者供体胰岛的去棕榈酰化化学活化酶,胃癌患病者β受损细胞APT1酶化学活化酶降低(图1 B-C)。可以采用对APT1 KD小鼠的分析,察觉到APT1的骤降会促使匍萄糖多种多样的胰岛素代谢分泌变高(图1 G-H)。

图1 人胰岛APT1传达、酶活性酶类及APT1瑕疵对胰岛素分秘的影响到

(图像再添加图片,源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023) 进每一步凭借对APT1 KO小鼠的论述,看到16.7 mM草莓糖的激起时,胰岛素分沁增大(图2 A);动态的草莓糖的激起进行实验展示,敲除组胰岛素双相宣泄增大(2 B、C)。

图2 APT1缺陷报告小鼠剥离 的胰岛可延长红葡萄糖注射液的刺激的胰岛素产出

(图片大全再整理,来自:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

2.Scamp1是APT1的底物,棕榈酰化障碍变动体Scamp1的体现可对待APT1障碍激发的胰岛素高分秘和健康诱发的人体细胞凋亡

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装饰蛋白质组研究。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) 深入科学研究科学研究知道,C132S Scamp1也可以不让APT1缺泛导致的胰岛素高分沁(图4 B)。夏黑葡萄糖水和棕榈酸酯联合技术的功效24h后,APT1 KD上皮肿瘤人体细胞的凋亡率同质性加剧,C132S Scamp1可救治APT1 KD上皮肿瘤人体细胞的凋亡(图4 C-E),证实APT1吸附性变换Scamp1棕榈酰化装饰的心态与营养成分诱导性的上皮肿瘤人体细胞凋亡关于。

图4 C132S可解决APT1偏差人体细胞系中胰岛素分秘过少和蛋白质促进的人体细胞系凋亡

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

3.胰岛特异形APT1染色体敲除小鼠和APT1全敲db/db小鼠的表现出更多的的β人体细胞器官衰竭

从而判别T2D中β体细胞系哀竭的表型,对胰岛特喜欢的人APT1表观遗传敲除小鼠和APT1全敲db/db小鼠去探讨。高脂饮食营养12周后,十分胰岛特喜欢的人APT1表观遗传敲除小鼠和较组小鼠,最终显现敲除组产生糖耐量磨损的毛细现象,这与给糖后1五半个小时胰岛素产生和C-肽大大减少想关;还有产生β体细胞系建筑面积减低(图 5)。

图5 胰岛特情人APT1缺失可加速高脂膳食介导的小鼠β神经元器官衰竭

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023) 对APT1通病的db/db小鼠去科研,没想到阐明,APT1 KO组的糖耐量有污点,如果胰岛素和C-肽的合成限制(图6 A-I);β癌人体细胞占地面积同质性限制,并显现显著的的红提糖不耐受力(图6 J-M)。特别有没有Lypla1(打码APT1的染色体)的小鼠,挖掘db/db小鼠胰岛中的Scamp1棕榈酰化程度上超过相较比较db/+小鼠(图6 N),阐明db/db小鼠的β癌人体细胞衰弱概率与清理掉Scamp1中棕榈酸盐的功能模块有污点关与。

图6 APT1存在可增进db/db小鼠的β生殖细胞功能表哀竭

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

工作小结

所写所写,该分析是因为,APT1在人们历史胰岛中深受缓解,APT1缺少会会造成胰岛素高的代谢而使会造成β组织細胞哀竭,其底物是Scamp1,棕榈酰化偏差甲基化体Scamp1的表达出来可对待APT1缺少受到的胰岛素高的代谢和各种营养成分摄入成脂的组织細胞凋亡,提示信息棕榈酰化参与者了血糖高的概率的有这种情况共识规则。该分析仿真模拟了个别内容的人们历史2型血糖高的概率的有这种情况共识规则,为高概率类人展示 了和预防或减缓血糖高的概率的存在靶点。

APT1影响力胰岛素合成

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

拜谱总结

棕榈酰化是重要的的脂质化装饰结构类型,正常出现在半胱氨酸残基上。棕榈酰化装饰最沉要的的用途是加强可机动车行驶血清与膜的亲和性,于是管控血清质的定位模块与用途。拜谱生物体独代组学的技术,往往需要对半胱氨酸残基上的棕榈酰化装饰采取检验,还需要检验半胱氨酸残基上的亚硝基化、腐蚀替换装饰,改善装饰肽段含有方案,装饰位点技术鉴定数量幅宽上度提高,低丰度装饰位点酶联免疫法准确的,保驾护航病症考核机制、调理靶点等分析。

基准医学文献: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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