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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
超重或过于肥胖的人患痛风的的风险可观增高,2型痛风(T2D)的高血糖是由β細胞系功效阻碍诱发的,往往是在胰岛素抵御的的情况签发生的,而且现下尚不知道胰岛素分沁的增高能否会引致β細胞系衰退或驱动痛风流程。营养健康供大于求引致组织性脂质堆积,在T2D中很比较普遍,而皮下脂肪酸棕榈酸酯平行的变高与高胰岛素血症和β細胞系功效阻碍业内。

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。

英文音标标题文字:Palmitoylation couples insulin hypersecretion with β cell failure in diabetes

常常标题文字: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

期刊杂志:Cell Metabolism

影向成分:IF=31.373

文章发表时长:2023年1月6日

探讨产品:人/小鼠胰岛细胞、组织

组学技术应用:棕榈酰化修饰蛋白组

基本探索结局

1.APT1把你想表达出来、吸附性变幻及对胰岛素代谢的的影响

使用高血糖客户和非高血糖客户的十分,设计会出现高血糖客户中的APT1 mRNA提高(图1 A)。APT1酶生物的后果出现,高糖降底了三有差异 的非高血糖客户供体胰岛的去棕榈酰化生物,高血糖客户β受损细胞APT1酶生物降底(图1 B-C)。使用对APT1 KD小鼠的设计,会出现APT1的减少会所致萄葡糖刺激到的胰岛素的分泌提高(图1 G-H)。

图1 人胰岛APT1把你想表达出来、酶灵活性及APT1缺欠对胰岛素分沁的决定

(图再整理,来自:Dong G, et al., Cell Metab, 2023) 进一歩采用对APT1 KO小鼠的探析,看见16.7 mM巨峰冬枣糖注射液影响时,胰岛素分泌物曾加(图2 A);动态图巨峰冬枣糖注射液影响实验性表明,敲除组胰岛素双相减少曾加(2 B、C)。

图2 APT1弊病小鼠分离出来的胰岛可加强常见葡萄品种糖刺激到的胰岛素合成

(高清图片再复制,始于:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

2.Scamp1是APT1的底物,棕榈酰化缺欠突然变化体Scamp1的表述可救活APT1缺欠所致的胰岛素高代谢和营养素引导的神经元凋亡

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体现核蛋白组研究。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) 开展调研研究分析发现了,C132S Scamp1可不可以阻拦APT1缺泛促使的胰岛素高分泌液(图4 B)。红葡萄糖水和棕榈酸酯整合影响24h后,APT1 KD组织人体神经元的凋亡率相关系数提升,C132S Scamp1可解决APT1 KD组织人体神经元的凋亡(图4 C-E),阐明APT1活性氧改变了Scamp1棕榈酰化表达的睡眠状态与美味分析的组织人体神经元凋亡有关于。

图4 C132S可情感挽回APT1偏差组织中胰岛素产出多余和养分引导的组织凋亡

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

3.胰岛特男人APT1人类基因敲除小鼠和APT1全敲db/db小鼠具体表现出更好的β細胞衰弱

要为确定好T2D中β細胞哀竭的表型,对胰岛特女性朋友APT1表观遗传遗传敲除小鼠和APT1全敲db/db小鼠实行科研。高脂饮食结构12周后,更胰岛特女性朋友APT1表观遗传遗传敲除小鼠和参考组小鼠,可是界面显示敲除组出显糖耐量损失的的情况,这与给糖后1五15分钟左右胰岛素排泌和C-肽有效降低有观;然后出显β細胞范围的降低(图 5)。

图5 胰岛特喜欢的人APT1匮乏可提高网站高脂饮食结构引发的小鼠β受损细胞器官衰竭

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023) 对APT1异常现象的db/db小鼠开始钻研,最终结果反映,APT1 KO组的糖耐量毁坏,从而胰岛素和C-肽的产出减低(图6 A-I);β癌内部大小不错减低,并显现对比明显的提子糖不受(图6 J-M)。对比有没有什么Lypla1(标识号APT1的DNA)的小鼠,知道db/db小鼠胰岛中的Scamp1棕榈酰化成度要高于照表db/+小鼠(图6 N),反映db/db小鼠的β癌内部衰退概率与除去Scamp1中棕榈酸盐的功能键毁坏关与。

图6 APT1匮乏可推进db/db小鼠的β人体细胞功能表衰弱

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

总结ppt

以上所诉,该的研究方案发现,APT1在人历史胰岛中由于转换,APT1较弱会产生胰岛素高代谢而能产生β生殖内部衰弱,其底物是Scamp1,棕榈酰化偏差变动体Scamp1的表达爱可追回APT1较弱吸引的胰岛素高代谢和养分诱发的生殖内部凋亡,信息提示棕榈酰化参与的了高血糖的能够引起病发的机理。该的研究方案仿真模拟了有一些的方式的人历史2型高血糖的能够引起病发的机理,为高危害性众人可以提供了防护或延长时间高血糖的暗藏靶点。

APT1反应胰岛素分秘

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

拜谱个人心得体会

棕榈酰化是注重的脂质化呈现样式,基本会发生在半胱氨酸残基上。棕榈酰化呈现最注重的技能是增加可通行证球蛋白酶与膜的亲和性,所以调整球蛋白酶质的wifi定位与技能。拜谱怪物独特组学技术性,往往都也可以对半胱氨酸残基上的棕榈酰化呈现通过法检测,还都也可以法检测半胱氨酸残基上的亚硝基化、腐蚀备份呈现,网站优化呈现肽段聚集操作流程,呈现位点签别数额适度度提高自己,低丰度呈现位点一定量正确,肋力病检原则、医治靶点等实验。

选取论文: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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