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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
超重或臃肿的人患高血压的高风险有明显提升,2型高血压(T2D)的高血糖是由β受损生殖细胞系功用认知障碍性所致的,一般而言是在胰岛素减缓的状态签发生的,其实现尚不弄清楚胰岛素分泌量的提升什么情况下会以至于β受损生殖细胞系器官衰竭或使得高血压程序运行。营养物质供过于求以至于聚集脂质囤积在T2D中很典型,而多余脂肪酸棕榈酸酯总体水平的增高与高胰岛素血症和β受损生殖细胞系功用认知障碍性有关的。

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。通过棕榈酰化淡化蛋白酶组发现,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。

英文音标微信标题:Palmitoylation couples insulin hypersecretion with β cell failure in diabetes

常常一级标题: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

杂志:Cell Metabolism

危害因素:IF=31.373

发过日期:2023年1月6日

探讨食材:人/小鼠胰岛细胞、组织

组学水平:棕榈酰化修饰蛋白组

最主要研究探讨成果

1.APT1表达方法、生物變化及对胰岛素外分泌的会影响

依据尿毒症的风险患儿和非尿毒症的风险患儿的相对,理论探讨挖掘尿毒症的风险患儿中的APT1 mRNA提高(图1 A)。APT1酶可溶性的效果显示信息,高糖影响了两个区别的非尿毒症的风险患儿供体胰岛的去棕榈酰化可溶性,尿毒症的风险患儿β血细胞APT1酶可溶性影响(图1 B-C)。依据对APT1 KD小鼠的理论探讨,挖掘APT1的降低会产生常见葡萄品种糖刺击的胰岛素分泌出提高(图1 G-H)。

图1 人胰岛APT1表达方式、酶活性酶及APT1的缺陷对胰岛素代谢的决定

(图像再整理,出自:Dong G, et al., Cell Metab, 2023) 进的一步利用对APT1 KO小鼠的理论研究,得知16.7 mM常见红提葡萄品种糖伤害性性时,胰岛素分泌量增强(图2 A);情况常见红提葡萄品种糖伤害性性科学实验显视,敲除组胰岛素双相尽情释放增强(2 B、C)。

图2 APT1问题小鼠分割的胰岛可加大草莓糖兴奋的胰岛素分泌液

(所有图片再编写,原自:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

2.Scamp1是APT1的底物,棕榈酰化的疵点变异体Scamp1的表答可解决APT1的疵点造成的的胰岛素高排泄和各种营养成分摄入诱导型的上皮细胞凋亡

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) 深入群众学习得知,C132S Scamp1可避免APT1缺少诱发的胰岛素高代谢(图4 B)。提子糖和棕榈酸酯联席用处24h后,APT1 KD神经元的凋亡率特殊添加,C132S Scamp1可对待APT1 KD神经元的凋亡(图4 C-E),反映出APT1活性酶类转换Scamp1棕榈酰化体现的情况下与营养成分诱惑的神经元凋亡有关的信息。

图4 C132S可弥补APT1偏差神经细胞核中胰岛素分泌物量过大和营养成分诱骗的神经细胞核凋亡

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

3.胰岛活性聊天APT1遗传基因敲除小鼠和APT1全敲db/db小鼠症状出更加的β神经细胞衰退

是为了断定T2D中β肿瘤细胞系哀竭的表型,对胰岛活性朋友APT1染色体敲除小鼠和APT1全敲db/db小鼠去理论研究。高脂饮食结构12周后,相当胰岛活性朋友APT1染色体敲除小鼠和比组小鼠,結果信息显示敲除组发现糖耐量遭到破坏的物理现象,这与给糖后1五7分钟胰岛素排泄和C-肽有效降低相关的;和发现β肿瘤细胞系规模下滑(图 5)。

图5 胰岛特女性朋友APT1贫乏可使得高脂生活成脂的小鼠β细胞膜衰退

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023) 对APT1障碍的db/db小鼠实施深入分析,效果表述,APT1 KO组的糖耐量损失害,以及胰岛素和C-肽的排出减小(图6 A-I);β内部占地面显著性减小,并产生显然的冬枣糖不耐受力(图6 J-M)。是比较否有Lypla1(商品代码APT1的表观遗传)的小鼠,阐明db/db小鼠胰岛中的Scamp1棕榈酰化层度高过照表db/+小鼠(图6 N),表述db/db小鼠的β内部衰退会与处理Scamp1中棕榈酸盐的模块损失害关于 。

图6 APT1存在可提高网站db/db小鼠的β受损细胞功效哀竭

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

总结

上述讲到指出,该探究证明,APT1在人類胰岛中遭到调整,APT1由于由于缺乏会引致胰岛素高外分沁接着引致β血生殖细胞衰弱,其底物是Scamp1,棕榈酰化通病变异体Scamp1的把你想表达出来可对待APT1由于由于缺乏进而引发的胰岛素高外分沁和莒养诱发的血生殖细胞凋亡,提示卡棕榈酰化参与的了血糖值高的患者的发作机能。该探究模仿了部分方法的人類2型血糖值高的患者的发作机能,为高危险患者出具了防护或推迟血糖值高的患者的暗藏靶点。

APT1危害胰岛素分秘

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

拜谱个人心得体会

棕榈酰化是关键性的脂质化装饰方式,大部分产生在半胱氨酸残基上。棕榈酰化装饰最关键性的特点模块是激发可通行证球核蛋白与膜的亲和性,若想调整球核营养素的市场定位与特点模块。拜谱微生物独代组学技術,不光需要对半胱氨酸残基上的棕榈酰化装饰开始检测法,还需要检测法半胱氨酸残基上的亚硝基化、空气氧化恢复装饰,整合装饰肽段生物富集流量,装饰位点鉴别颗数大面积的度改善,低丰度装饰位点一定量更准,力助病症机能、开展靶点等探索。

基准文章: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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