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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血糖值高的的危险 可观增添,2型血糖值高的(T2D)的高血糖是由β体体血细胞系统问题诱发的,常是在胰岛素抵御的环境下达生的,而且现有尚不明确胰岛素分泌出的增添需不需要会从而产生β体体血细胞哀竭或加快血糖值高的流程。营养价值产能过剩从而产生集体脂质堆积,在T2D中很比较普遍,而乳酸酸棕榈酸酯总体水平的增高与高胰岛素血症和β体体血细胞系统问题关于。

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。

用英语题目:Palmitoylation couples insulin hypersecretion with β cell failure in diabetes

汉语标题格式: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

决定系数:IF=31.373

刊登期限:2023年1月6日

论述资料:人/小鼠胰岛细胞、组织

组学的技术:棕榈酰化修饰蛋白组

大部分探讨但是

1.APT1表达方式、活性氧變化及对胰岛素排泄的不良影响

在尿毒症人和非尿毒症人的较,调查探讨发掘尿毒症人中的APT1 mRNA变高(图1 A)。APT1酶活力性的结论表现,高糖降了4个不同于的非尿毒症人供体胰岛的去棕榈酰化活力性,尿毒症人β生殖细胞APT1酶活力性降(图1 B-C)。在对APT1 KD小鼠的调查探讨,发掘APT1的减低会造成夏黑葡萄糖粉敏感的胰岛素排泌变高(图1 G-H)。

图1 人胰岛APT1表述、酶亲水性及APT1问题对胰岛素合成的干扰

(图片集再剪辑,来于:Dong G, et al., Cell Metab, 2023) 进一部利用对APT1 KO小鼠的研究分析,知道16.7 mM巨峰葡糖条件刺激到时,胰岛素分秘加强(图2 A);动态信息巨峰葡糖条件刺激到科学试验显示信息,敲除组胰岛素双相尽情释放加强(2 B、C)。

图2 APT1瑕疵小鼠分离法的胰岛可多夏黑葡糖有趣的胰岛素排泌

(视频再复制粘贴,出自于:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

2.Scamp1是APT1的底物,棕榈酰化缺欠变化体Scamp1的表示可解救APT1缺欠因起的胰岛素高代谢和影响诱发的细胞膜凋亡

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) 深入学习分析出现 ,C132S Scamp1就可以杜绝APT1缺失造成的的胰岛素高排泌(图4 B)。匍萄糖和棕榈酸酯携手意义24h后,APT1 KD人体人体组织细胞的凋亡率特殊多,C132S Scamp1可救活APT1 KD人体人体组织细胞的凋亡(图4 C-E),认为APT1生物改动Scamp1棕榈酰化体现的工作状态与各种营养成分摄入促进的人体人体组织细胞凋亡光于。

图4 C132S可追回APT1缺点生殖细胞膜中胰岛素的代谢过大和营养丰富帮助的生殖细胞膜凋亡

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

3.胰岛特情人APT1dna敲除小鼠和APT1全敲db/db小鼠主要表现出更高的β体细胞哀竭

想要肯定T2D中β肿瘤受损细胞哀竭的表型,对胰岛特喜欢的人APT1基因组遗传敲除小鼠和APT1全敲db/db小鼠开展调查。高脂饮食健康12周后,会比较胰岛特喜欢的人APT1基因组遗传敲除小鼠和差表组小鼠,报告现示敲除组有糖耐量损坏的症状,这与给糖后1五半个小时胰岛素产生和C-肽影响有关系;和有β肿瘤受损细胞大小减低(图 5)。

图5 胰岛特女性朋友APT1匮乏可增进高脂饮食营养促进的小鼠β细胞膜衰弱

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023) 对APT1障碍的db/db小鼠完成研究方案,效果取决于,APT1 KO组的糖耐量损失,从而胰岛素和C-肽的分泌出极大提高(图6 A-I);β神经血细胞规模更为显著极大提高,并显现显著的红葡萄糖粉不受(图6 J-M)。较好有Lypla1(标识号APT1的什么是基因)的小鼠,找到db/db小鼠胰岛中的Scamp1棕榈酰化能力大于比对db/+小鼠(图6 N),取决于db/db小鼠的β神经血细胞衰弱可以与祛除Scamp1中棕榈酸盐的技能损失管于。

图6 APT1不足可提高网站db/db小鼠的β组织细胞技能衰弱

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

个人心得体会

上述情况上述,该论述形容,APT1在人胰岛中受到了调整,APT1匮乏会引发胰岛素高分泌物物于是引发β神经生殖细胞衰退,其底物是Scamp1,棕榈酰化障碍变动体Scamp1的形容可情感挽回APT1匮乏致使的胰岛素高分泌物物和美味诱惑的神经生殖细胞凋亡,表示棕榈酰化进入了高血糖患者的危害性的疾患新管理机制。该论述模拟训练了个别类型的人2型高血糖患者的危害性的疾患新管理机制,为高危害性人提供数据了改善或减缓高血糖患者的危害性的内在的靶点。

APT1不良影响胰岛素分秘

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

拜谱个人心得体会

棕榈酰化是重点的脂质化突显类型,普遍發生在半胱氨酸残基上。棕榈酰化突显最重要点的性能是明显增强可通行证办理淀粉酶与膜的亲和性,导致国家宏观调控淀粉酶质的品牌定位与性能。拜谱菌物全权组学水平,不仅仅可对半胱氨酸残基上的棕榈酰化突显完成分析,还可分析半胱氨酸残基上的亚硝基化、氧化反应修复突显,优化调整突显肽段聚集步奏,突显位点鉴定会数为大面积的度提高,低丰度突显位点一定量准确度,帮助病检措施、缓解靶点等分析。

决定性论文: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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