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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
超重或高血糖的人患高血糖的风险隐患有效增长,2型高血糖(T2D)的高血糖是由β人体神经组织细胞模块困难激发的,大多数是在胰岛素反击的前提公布生的,其实阶段尚不清晰胰岛素排出的增长是不是会会造成的β人体神经组织细胞衰退或可以淡化高血糖线程。养分产能过剩会造成的安排脂质堆放在T2D中很常见到,而多余脂肪酸棕榈酸酯关卡的身高与高胰岛素血症和β人体神经组织细胞模块困难有关的。

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。通过棕榈酰化淡化蛋清组发现,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。

用英语版头:Palmitoylation couples insulin hypersecretion with β cell failure in diabetes

中文名字小标题: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

期刊论文:Cell Metabolism

引响分子:IF=31.373

说出时间间隔:2023年1月6日

论述装修材料:人/小鼠胰岛细胞、组织

组学技术性:棕榈酰化修饰蛋白组

其主要实验结杲

1.APT1理解、亲水性变动及对胰岛素排泌的引响

在血糖高提高和非血糖高提高的会比较,理论研究方案出现 血糖高提高中的APT1 mRNA提高(图1 A)。APT1酶特异性的后果凸显,高糖大大减少了了三大各种不同的非血糖高提高供体胰岛的去棕榈酰化特异性,血糖高提高β細胞APT1酶特异性大大减少了(图1 B-C)。在对APT1 KD小鼠的理论研究方案,出现 APT1的上升会致使红提葡萄糖水畅快的胰岛素分秘提高(图1 G-H)。

图1 人胰岛APT1描述、酶活性氧及APT1缺陷报告对胰岛素产出的不良影响

(高清图片再撰写,源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023) 进步骤依据对APT1 KO小鼠的分析,发现了16.7 mM冬枣糖热血时,胰岛素的分泌曾加(图2 A);动图冬枣糖热血实验性信息显示,敲除组胰岛素双相放出曾加(2 B、C)。

图2 APT1常见问题小鼠分离出来的胰岛可增长夏黑葡糖敏感的胰岛素产出

(商品图片再添加图片,起源于:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

2.Scamp1是APT1的底物,棕榈酰化疵点突变率体Scamp1的表达方式可解救APT1疵点因起的胰岛素高的分泌和蛋白质帮助的肿瘤细胞凋亡

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突显血清组研究。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) 渗入研究分析遇到,C132S Scamp1行影响APT1较弱促使的胰岛素高代谢分泌(图4 B)。萄葡糖和棕榈酸酯携手影响24h后,APT1 KD人体细胞系膜的凋亡率显著性加大,C132S Scamp1可解决APT1 KD人体细胞系膜的凋亡(图4 C-E),显示APT1渗透性变换Scamp1棕榈酰化淡化的的情形与养分成脂的人体细胞系膜凋亡有关系。

图4 C132S可救治APT1的缺陷受损細胞中胰岛素代谢过量和菅养成脂的受损細胞凋亡

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

3.胰岛特情人APT1什么是基因敲除小鼠和APT1全敲db/db小鼠展现出更高的β组织哀竭

要为确认T2D中β細胞衰退的表型,对胰岛特异形APT1人类DNA敲除小鼠和APT1全敲db/db小鼠做出分析。高脂食用12周后,是比较胰岛特异形APT1人类DNA敲除小鼠和比对组小鼠,毕竟呈现敲除组出来糖耐量破环的不良现象,这与给糖后1分之五钟胰岛素排泄和C-肽大幅度降低相关的英文;因此出来β細胞空间上升(图 5)。

图5 胰岛特男人APT1短缺可加速高脂饭食引导的小鼠β癌细胞哀竭

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023) 对APT1偏差的db/db小鼠做论述,但是说明,APT1 KO组的糖耐量受到损坏,如果胰岛素和C-肽的的分泌提高(图6 A-I);β损坏上皮细胞户型面积明显的提高,并会出现明显的的草莓糖不耐受力(图6 J-M)。相对较是否是Lypla1(商品代码APT1的表观遗传)的小鼠,看到db/db小鼠胰岛中的Scamp1棕榈酰化能力低过较db/+小鼠(图6 N),说明db/db小鼠的β损坏上皮细胞哀竭几率与彻底清除Scamp1中棕榈酸盐的效果受到损坏相关联。

图6 APT1欠缺可提高db/db小鼠的β血细胞实用功能衰弱

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

个人心得体会

综合上面的上述一系列的,该学习认为,APT1在人们胰岛中由于可以调节,APT1缺泛会促使胰岛素高代谢分沁因而促使β細胞系衰弱,其底物是Scamp1,棕榈酰化缺点突然变化体Scamp1的表述可拯救APT1缺泛致使的胰岛素高代谢分沁和有营养诱发的細胞系凋亡,信息提示棕榈酰化进入了胃癌的复发制度。该学习模仿了些行驶的人们2型胃癌的复发制度,为高安全风险人群当带来了了和预防或廷迟胃癌的不确定靶点。

APT1印象胰岛素产出

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

拜谱总结ppt

棕榈酰化是非常重要的脂质化体现结构类型,基本的发生在半胱氨酸残基上。棕榈酰化体现最非常重要的工作是提高可进入核蛋清与膜的亲和性,进而监测核蛋清质的市场定位与工作。拜谱菌物独特组学的技术,不只是能能对半胱氨酸残基上的棕榈酰化体现来旋光度的法测,还能能旋光度的法测半胱氨酸残基上的亚硝基化、钝化回归体现,优化系统体现肽段生物富集步骤,体现位点监定生长率大面积的度发展,低丰度体现位点按量为准,帮助病理学制度化、治疗方法靶点等探析。

决定性论文参考文献: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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