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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
超重或肥胖型的人患高血糖的安全风险偏态不断上升,2型高血糖(T2D)的高血糖是由β团体細胞用途问题因起的,一般是是在胰岛素反抗的前提签发生的,仅是到目前为止尚不了解清楚胰岛素分泌物的不断上升可否会引发β团体細胞哀竭或推进高血糖线程。营养品过多引发团体脂质囤积在T2D中很种类,而肌肉酸棕榈酸酯关卡的提高与高胰岛素血症和β团体細胞用途问题光于。

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。通过棕榈酰化表达核蛋白组发现,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。

用英语宝贝标题:Palmitoylation couples insulin hypersecretion with β cell failure in diabetes

汉语标题文字: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

决定分子:IF=31.373

发表论文的时间:2023年1月6日

探析的原材料:人/小鼠胰岛细胞、组织

组学技术性:棕榈酰化修饰蛋白组

核心深入分析成果

1.APT1形容、生物变换及对胰岛素分泌液的印象

经过高血糖客户和非高血糖客户的比,探究感觉高血糖客户中的APT1 mRNA增高(图1 A)。APT1酶活性酶氧酶类的报告界面显示,高糖大幅度降底了五个不一的非高血糖客户供体胰岛的去棕榈酰化活性酶氧酶类,高血糖客户β组织细胞APT1酶活性酶氧酶类大幅度降底(图1 B-C)。经过对APT1 KD小鼠的探究,感觉APT1的上升会引发红提葡萄糖注射液伤害性的胰岛素代谢增高(图1 G-H)。

图1 人胰岛APT1表达出来、酶吸附性及APT1疵点对胰岛素分沁的后果

(图片集再插入图片,起源于:Dong G, et al., Cell Metab, 2023) 进步骤借助对APT1 KO小鼠的研究方案,信息显示16.7 mM红提糖影响时,胰岛素分泌物提升(图2 A);信息红提糖影响实验性信息显示,敲除组胰岛素双相施放提升(2 B、C)。

图2 APT1缺欠小鼠溶合的胰岛可扩大红葡萄糖水刺激性的胰岛素的代谢

(画面再插入图片,来源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

2.Scamp1是APT1的底物,棕榈酰化的疵点甲基化体Scamp1的表达方式可拯救APT1的疵点进而引发的胰岛素高分泌液和营养成分帮助的神经元凋亡

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蛋清组研究。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) 开展调研钻研挖掘,C132S Scamp1能拒绝APT1存在因起的胰岛素高外分泌(图4 B)。夏黑葡糖和棕榈酸酯协同意义24h后,APT1 KD癌癌血细胞的凋亡率相关系数提高,C132S Scamp1可拯救APT1 KD癌癌血细胞的凋亡(图4 C-E),得出结论APT1活性酶类变换Scamp1棕榈酰化装饰的动态与健康引导的癌癌血细胞凋亡关以。

图4 C132S可对待APT1偏差人体受损细胞中胰岛素分泌量量过大和蛋白质诱惑的人体受损细胞凋亡

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

3.胰岛特异形APT1基因遗传敲除小鼠和APT1全敲db/db小鼠症状出比较多的β人体细胞衰退

为了让确定好T2D中β生殖细胞核衰退的表型,对胰岛特男人APT1染色体敲除小鼠和APT1全敲db/db小鼠开始论述。高脂食品12周后,较胰岛特男人APT1染色体敲除小鼠和参考组小鼠,结论提示敲除组显示糖耐量损伤的现像,这与给糖后14min胰岛素分泌液和C-肽降有观;或者显示β生殖细胞核面積增涨(图 5)。

图5 胰岛特女性朋友APT1缺泛可驱动高脂膳食诱导型的小鼠β组织细胞衰弱

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023) 对APT1异常现象的db/db小鼠使用深入分析,报告表述,APT1 KO组的糖耐量破损,有时候胰岛素和C-肽的代谢抑制(图6 A-I);β组织体细胞面积计算同质性抑制,并察觉强烈的巨峰葡萄糖注射液不耐受性(图6 J-M)。会比较有哪些Lypla1(简码APT1的表观遗传)的小鼠,察觉db/db小鼠胰岛中的Scamp1棕榈酰化程度较不低于照表db/+小鼠(图6 N),表述db/db小鼠的β组织体细胞器官衰竭有机会与清理Scamp1中棕榈酸盐的功能表破损关干。

图6 APT1缺泛可提高网站db/db小鼠的β人体细胞的功能衰弱

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

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与此同时所诉,该分析证实,APT1在人工胰岛中受过调整,APT1短缺会致使胰岛素高产生转而致使β血细胞膜哀竭,其底物是Scamp1,棕榈酰化缺欠基因变异体Scamp1的表达方式可救治APT1短缺促使的胰岛素高产生和健康帮助的血细胞膜凋亡,提升棕榈酰化加入了血糖高的患病考核系统。该分析仿真模拟了某种结构的人工2型血糖高的患病考核系统,为高危险因素消费人群带来了了防护或抑制血糖高的风险靶点。

APT1的影响胰岛素分沁

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

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棕榈酰化是重点的脂质化掩盖方法,基本上发生的在半胱氨酸残基上。棕榈酰化掩盖最大点的实用模块是改善可现行蛋清与膜的亲和性,进而调空蛋清质的定位模块与实用模块。拜谱海洋生物强势来袭组学新技术,这不仅也应该对半胱氨酸残基上的棕榈酰化掩盖去检测法,还也应该检测法半胱氨酸残基上的亚硝基化、被氧化还原故宫场景掩盖,改善掩盖肽段生物富集操作流程,掩盖位点认定生长率大上升时间度提高自己,低丰度掩盖位点参考值精准的,助力器病理报告管理机制、开展靶点等研究分析。

借鉴资料: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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