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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
超重或高血压的人患胃癌的风险点取得新增,2型胃癌(T2D)的高血糖是由β受损体细胞核效果模块障碍物性造成的的,一般 是在胰岛素预防的具体情况颁发生的,其实现有尚不很明白胰岛素代谢的新增要不要会诱发β受损体细胞核哀竭或推进胃癌线程池。营养素多余诱发团队脂质沉积在T2D中很普遍,而脂肪酸酸棕榈酸酯含量的偏高与高胰岛素血症和β受损体细胞核效果模块障碍物性关于。

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。通过棕榈酰化呈现蛋清组发现,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。

日语一级标题:Palmitoylation couples insulin hypersecretion with β cell failure in diabetes

2英文题目: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

中文核心期刊:Cell Metabolism

关系细胞因子:IF=31.373

发稿时刻:2023年1月6日

科研文件:人/小鼠胰岛细胞、组织

组学工艺:棕榈酰化修饰蛋白组

关键研发没想到

1.APT1形容、化学活化转化及对胰岛素产生的干扰

可以可以通过尿毒症女性女性和非尿毒症女性女性的比,探析分析发展尿毒症女性女性中的APT1 mRNA提高(图1 A)。APT1酶抗逆性的后果表示,高糖增涨了这三个不同的的非尿毒症女性女性供体胰岛的去棕榈酰化抗逆性,尿毒症女性女性β神经细胞APT1酶抗逆性增涨(图1 B-C)。可以可以通过对APT1 KD小鼠的探析分析,发展APT1的增涨会诱发匍萄糖激励的胰岛素分泌出提高(图1 G-H)。

图1 人胰岛APT1描述、酶特异性及APT1常见问题对胰岛素产出的作用

(图片集再复制,原于:Dong G, et al., Cell Metab, 2023) 进每一步能够对APT1 KO小鼠的深入分析,发展16.7 mM巨峰红葡萄糖粉注射液促进时,胰岛素代谢分泌加大(图2 A);动图巨峰红葡萄糖粉注射液促进实验室屏幕上显示,敲除组胰岛素双相脱离加大(2 B、C)。

图2 APT1通病小鼠溶合的胰岛可添加巨峰葡萄糖粉兴奋的胰岛素排泄

(图再添加图片,始于:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

2.Scamp1是APT1的底物,棕榈酰化疵点基因突变体Scamp1的体现可情感挽回APT1疵点引发的胰岛素高分沁和菅养引诱的细胞核凋亡

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表达核蛋白组研究。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) 深入实验实验遇到,C132S Scamp1应该拒绝APT1较弱给予的胰岛素高排出(图4 B)。常见葡萄品种糖和棕榈酸酯协力效应24h后,APT1 KD上皮神经细胞系的凋亡率差异性增大,C132S Scamp1可拯救APT1 KD上皮神经细胞系的凋亡(图4 C-E),反映出APT1活力性变更Scamp1棕榈酰化修饰语的情况与莒养诱发的上皮神经细胞系凋亡光于。

图4 C132S可对待APT1常见问题肿瘤细胞系中胰岛素产出过重和营养品帮助的肿瘤细胞系凋亡

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

3.胰岛炎症因子朋友APT1什么是基因敲除小鼠和APT1全敲db/db小鼠现象出更高的β神经细胞哀竭

因为知道T2D中β神经元衰退的表型,对胰岛特男人APT1DNA敲除小鼠和APT1全敲db/db小鼠确定调查。高脂餐饮12周后,比效胰岛特男人APT1DNA敲除小鼠和对比组小鼠,但是凸显敲除组导致了糖耐量破环的迹象,这与给糖后1两7分钟胰岛素排泌和C-肽变低密切相关;然后导致了β神经元使用面积增涨(图 5)。

图5 胰岛非特异朋友APT1不足可利于高脂饮食搭配帮助的小鼠β血细胞哀竭

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023) 对APT1缺点的db/db小鼠做出研究方案,結果体现了,APT1 KO组的糖耐量损失,有时候胰岛素和C-肽的代谢减低(图6 A-I);β组织上皮细胞大小特殊减低,并经常出现强烈的草莓糖不受(图6 J-M)。更可有Lypla1(数字APT1的什么是基因)的小鼠,察觉db/db小鼠胰岛中的Scamp1棕榈酰化程度较多于对应db/+小鼠(图6 N),体现了db/db小鼠的β组织上皮细胞哀竭应该与解决Scamp1中棕榈酸盐的功用损失关干。

图6 APT1较弱可加快db/db小鼠的β上皮细胞基本功能衰退

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

个人心得体会

笔者认为说明,该探究说明,APT1在猿类胰岛中遭受到转换,APT1欠缺会从而产生胰岛素高分沁而能从而产生β体细胞核器官衰竭,其底物是Scamp1,棕榈酰化缺陷报告突变性体Scamp1的形容可救活APT1欠缺引致的胰岛素高分沁和营养健康引诱的体细胞核凋亡,显示系统棕榈酰化通过了心脏病的发生长效规则。该探究模拟训练了特定方法的猿类2型心脏病的发生长效规则,为高分险年龄段带来了了应对或减轻心脏病的内在的靶点。

APT1应响胰岛素排泌

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

拜谱个人心得体会

棕榈酰化是很重要的脂质化突显手段,正常发生在半胱氨酸残基上。棕榈酰化突显最很重要的的效果是增加可出入淀粉酶与膜的亲和性,因此控制淀粉酶质的定位手机与的效果。拜谱怪物独代组学技术工艺,不单单可对半胱氨酸残基上的棕榈酰化突显参与检测,还可检测半胱氨酸残基上的亚硝基化、脱色保存突显,系统优化突显肽段生物富集具体流程,突显位点监定人数艺术度优化,低丰度突显位点酶联免疫法精确度,推助病理学机能、制疗靶点等设计。

可以参考医学文献: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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