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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
超重或臃肿的人患血糖高的风险点差异性曾加,2型血糖高(T2D)的高血糖是由β細胞基本功用思维阻碍致使的,基本上是在胰岛素抗击的事情下发文件生的,不过到目前为止尚不弄清楚胰岛素的代谢的曾加有无会从而会导致β細胞哀竭或力促血糖高守护进程。养分过度从而会导致组织结构脂质堆砌在T2D中很普遍,而脂肪含量酸棕榈酸酯水平面的增加与高胰岛素血症和β細胞基本功用思维阻碍有关系。

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。通过棕榈酰化掩盖淀粉酶组发现,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。

英文字母标题文字:Palmitoylation couples insulin hypersecretion with β cell failure in diabetes

中文名字宝贝标题: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

刊物:Cell Metabolism

干扰细胞因子:IF=31.373

撤稿期限:2023年1月6日

分析建材:人/小鼠胰岛细胞、组织

组学技术设备:棕榈酰化修饰蛋白组

通常钻研导致

1.APT1展示、渗透性发展及对胰岛素分泌液的影响力

利用高血压人和非高血压人的相对比较,深入分析看到高血压人中的APT1 mRNA上升(图1 A)。APT1酶吸附性酶类的数据表明,高糖减小了三不同的的非高血压人供体胰岛的去棕榈酰化吸附性酶类,高血压人β神经细胞APT1酶吸附性酶类减小(图1 B-C)。利用对APT1 KD小鼠的深入分析,看到APT1的减少会引致提子糖刺激性的胰岛素产生上升(图1 G-H)。

图1 人胰岛APT1表达爱、酶活性氧及APT1不足对胰岛素代谢的干扰

(画面再剪辑,来源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023) 进一点根据对APT1 KO小鼠的理论研究,看到16.7 mM草莓糖畅快时,胰岛素分泌液加强(图2 A);的动态草莓糖畅快实践展现,敲除组胰岛素双相发出加强(2 B、C)。

图2 APT1的缺陷小鼠脱离的胰岛可增高巨峰葡糖有趣的胰岛素分泌量

(图片大全再编缉,来于:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

2.Scamp1是APT1的底物,棕榈酰化弊病突变的体Scamp1的呈现可补救APT1弊病引发的胰岛素高分泌物和营养素诱导型的神经元凋亡

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修饰语球蛋白组研究。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) 深入学习研究方案显示,C132S Scamp1能够 杜绝APT1没有进而引发的胰岛素高代谢分泌(图4 B)。红葡萄糖注射液和棕榈酸酯联手角色24h后,APT1 KD神经元的凋亡率偏态加剧,C132S Scamp1可对待APT1 KD神经元的凋亡(图4 C-E),呈现APT1活性酶变化Scamp1棕榈酰化绘制的壮态与营养素帮助的神经元凋亡业内。

图4 C132S可对待APT1障碍组织中胰岛素分泌量频繁和莒养引发的组织凋亡

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

3.胰岛特喜欢的人APT1基因遗传敲除小鼠和APT1全敲db/db小鼠主要表现出一些的β血细胞衰退

为了能让断定T2D中β癌受损细胞哀竭的表型,对胰岛特男人APT1表观遗传敲除小鼠和APT1全敲db/db小鼠展开探究。高脂食用12周后,比胰岛特男人APT1表观遗传敲除小鼠和差表组小鼠,数据现示敲除组出現糖耐量损坏的现状,这与给糖后14多分钟胰岛素分沁和C-肽降底相关的;然后出現β癌受损细胞面积计算回落(图 5)。

图5 胰岛活性聊天APT1缺乏性可有利于促进高脂饮食起居诱发的小鼠β细胞核衰退

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023) 对APT1的缺陷的db/db小鼠实施的研究,效果阐明,APT1 KO组的糖耐量有污点,且胰岛素和C-肽的分秘提高(图6 A-I);β細胞户型相关性提高,并冒出明显的的萄葡糖不受(图6 J-M)。相比可有Lypla1(简码APT1的DNA)的小鼠,察觉到db/db小鼠胰岛中的Scamp1棕榈酰化阶段如果超过差表db/+小鼠(图6 N),阐明db/db小鼠的β細胞衰退机会与祛除Scamp1中棕榈酸盐的基本功能有污点关于。

图6 APT1缺乏性可推动db/db小鼠的β细胞核能力衰弱

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

工作小结

综合上面的发现,该论述分析发现,APT1在人類胰岛中受过调低,APT1短缺性会使得胰岛素高排出随之使得β神经元衰弱,其底物是Scamp1,棕榈酰化瑕疵突变的体Scamp1的展示可挽回APT1短缺性激发的胰岛素高排出和营养摄入诱骗的神经元凋亡,温馨提示棕榈酰化参入了血糖值高的的犯病机理。该论述分析虚拟了部分手段的人類2型血糖值高的的犯病机理,为高隐患群众作为了防控或延迟血糖值高的的隐藏的靶点。

APT1后果胰岛素分泌物

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

拜谱工作小结

棕榈酰化是主要的脂质化体现风格,一半发现在半胱氨酸残基上。棕榈酰化体现最主要的功能表表是强化可行驶核血清与膜的亲和性,导致政策调控核血清质的精准定位与功能表表。拜谱动物獨家组学能力,既行对半胱氨酸残基上的棕榈酰化体现采取判断,还行判断半胱氨酸残基上的亚硝基化、硫化修复体现,系统优化体现肽段聚集步奏,体现位点评定个数下跌度提高了,低丰度体现位点化学发光法精准,帮助病检体系、开展靶点等研究分析。

可以参考论文文献: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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