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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
超重或肥胖者的人患血糖高的安全风险显著性提升,2型血糖高(T2D)的高血糖是由β血癌癌细胞系统思维困难致使的,常是在胰岛素抵御的情况报告发放生的,因为现今尚不非常清楚胰岛素排泌的提升会不会促使β血癌癌细胞衰弱或推进血糖高的进程。有营养过多促使团队脂质累积在T2D中很常用,而油脂酸棕榈酸酯程度的增加与高胰岛素血症和β血癌癌细胞系统思维困难有关的。

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。通过棕榈酰化淡化血清组发现,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。

英语副标题:Palmitoylation couples insulin hypersecretion with β cell failure in diabetes

繁体中文版头: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

决定指数:IF=31.373

先生发表日期:2023年1月6日

研发装修材料:人/小鼠胰岛细胞、组织

组学枝术:棕榈酰化修饰蛋白组

最主要探究最终结果

1.APT1表达方式、渗透性转变及对胰岛素代谢分泌的直接影响

可以经由尿毒症患有和非尿毒症患有的比效,探究信息显示尿毒症患有中的APT1 mRNA增高(图1 A)。APT1酶渗透性的可是信息显示,高糖降了这几个其他的非尿毒症患有供体胰岛的去棕榈酰化渗透性,尿毒症患有β肿瘤细胞APT1酶渗透性降(图1 B-C)。可以经由对APT1 KD小鼠的探究,信息显示APT1的骤降会出现匍萄糖有趣的胰岛素的分泌增高(图1 G-H)。

图1 人胰岛APT1形容、酶活性酶类及APT1常见问题对胰岛素排泄的影晌

(图片文字再复制粘贴,来源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023) 进那步在对APT1 KO小鼠的探究,知道16.7 mM提子糖影响时,胰岛素分泌出加强(图2 A);动图提子糖影响实验报告体现 ,敲除组胰岛素双相缓解压力加强(2 B、C)。

图2 APT1缺陷报告小鼠分割的胰岛可提升红提葡萄糖水激发的胰岛素代谢

(照片再剪辑,来自:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

2.Scamp1是APT1的底物,棕榈酰化通病甲基化体Scamp1的传达可解决APT1通病进而引发的胰岛素高的代谢和营养素成脂的血细胞凋亡

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) 深入调查科研显示,C132S Scamp1还可以杜绝APT1欠缺因起的胰岛素高合成(图4 B)。巨峰葡萄糖水和棕榈酸酯联和意义24h后,APT1 KD上皮癌神经细胞的凋亡率重要延长,C132S Scamp1可挽回APT1 KD上皮癌神经细胞的凋亡(图4 C-E),反映APT1活性酶类提升Scamp1棕榈酰化遮盖的的情况与营养成分诱惑的上皮癌神经细胞凋亡管于。

图4 C132S可解决APT1一些缺陷细胞膜系中胰岛素分泌物太多和营养素诱骗的细胞膜系凋亡

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

3.胰岛特女性朋友APT1DNA敲除小鼠和APT1全敲db/db小鼠行为 出越来越多的β人体细胞衰弱

为了让决定T2D中β肿瘤人体细胞衰退的表型,对胰岛特男人APT1dna敲除小鼠和APT1全敲db/db小鼠做科研。高脂起居12周后,相对较胰岛特男人APT1dna敲除小鼠和参考组小鼠,结论界面显示敲除组有糖耐量破环的現象,这与给糖后1五一分钟胰岛素合成和C-肽缩减关干;以及有β肿瘤人体细胞范围下跌(图 5)。

图5 胰岛特异形APT1缺失可带动高脂餐饮帮助的小鼠β细胞膜衰退

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023) 对APT1通病的db/db小鼠完成理论研究,最终得出结论,APT1 KO组的糖耐量破环,同时胰岛素和C-肽的分泌物减小(图6 A-I);β体内部面积计算有效减小,并显现显眼的草莓糖不耐热(图6 J-M)。比有没有什么Lypla1(商品编号APT1的人类基因)的小鼠,看到db/db小鼠胰岛中的Scamp1棕榈酰化程度较要高于差表db/+小鼠(图6 N),得出结论db/db小鼠的β体内部衰退可以与排除Scamp1中棕榈酸盐的功能模块破环关于 。

图6 APT1或缺可利于db/db小鼠的β受损细胞技能衰退

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

工作小结

笔者认为说明,该探析方案意味着,APT1在地球进化胰岛中遭受到缓解,APT1匮乏会造成 胰岛素高合成因此造成 β人体细胞系衰退,其底物是Scamp1,棕榈酰化不足基因突变体Scamp1的表答可挽回APT1匮乏造成的胰岛素高合成和营养素引发的人体细胞系凋亡,显示棕榈酰化参与到了高血压的发作机理。该探析方案模拟训练了某种方式的地球进化2型高血压的发作机理,为风险等级高点人供应了防冶或减缓高血压的自身靶点。

APT1不良影响胰岛素排出

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

拜谱工作小结

棕榈酰化是重要的的脂质化遮盖方法,似的遭受在半胱氨酸残基上。棕榈酰化遮盖最重要要的的能力是加强可驶入血清与膜的亲和性,因而控制血清质的手机定位与能力。拜谱海洋生物全权组学技術,除了会对半胱氨酸残基上的棕榈酰化遮盖实行法测,还会法测半胱氨酸残基上的亚硝基化、阳极氧化修复遮盖,改善遮盖肽段丰度方法,遮盖位点认定数为下跌度升降,低丰度遮盖位点按量精确度,转向疾病长效机制、根治靶点等探究。

关联性文献资料: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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