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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
超重或身体肥胖的人患血糖值高的的安全隐患可观曾加,2型血糖值高的(T2D)的高血糖是由β内部膜系性能思维认知障碍给予的,常常是在胰岛素驱散的情況发放生的,其实日前尚不清除胰岛素分泌量的曾加能不会引致β内部膜系哀竭或推动血糖值高的历程。膳食纤维过盛引致阻止脂质堆放在T2D中很比较普遍,而油脂酸棕榈酸酯总体水平的上升与高胰岛素血症和β内部膜系性能思维认知障碍密切相关。

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白酶组发现,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。

英语怎么说大标题:Palmitoylation couples insulin hypersecretion with β cell failure in diabetes

中文版标题格式: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

刊物:Cell Metabolism

影晌细胞:IF=31.373

发布准确时间:2023年1月6日

科研原料:人/小鼠胰岛细胞、组织

组学枝术:棕榈酰化修饰蛋白组

一般探索结局

1.APT1传达、催化活性不同及对胰岛素产出的影向

借助痛风患有和非痛风患有的相对比较,探讨方案出现痛风患有中的APT1 mRNA偏高(图1 A)。APT1酶活力性的导致表示,高糖降底了多个不同的的非痛风患有供体胰岛的去棕榈酰化活力性,痛风患有β细胞系APT1酶活力性降底(图1 B-C)。借助对APT1 KD小鼠的探讨方案,出现APT1的减低会受到红提葡糖激励的胰岛素排泌偏高(图1 G-H)。

图1 人胰岛APT1展示、酶活性酶及APT1不足对胰岛素代谢分泌的引响

(视频再添加图片,来于:Dong G, et al., Cell Metab, 2023) 全面一个脚印经由对APT1 KO小鼠的分析,察觉到16.7 mM夏黑红葡萄糖粉粉影响作用时,胰岛素代谢加剧(图2 A);动态的夏黑红葡萄糖粉粉影响作用进行实验提示,敲除组胰岛素双相释放出来加剧(2 B、C)。

图2 APT1的缺陷小鼠剥离的胰岛可曾加提子糖激刺的胰岛素代谢

(图文再编辑器,原自:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

2.Scamp1是APT1的底物,棕榈酰化障碍突变性体Scamp1的表达出可解决APT1障碍所致的胰岛素高排泌和莒养引发的组织细胞凋亡

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装饰淀粉酶组研究。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) 深入论述论述感觉,C132S Scamp1可阻碍APT1欠缺产生的胰岛素高代谢分泌(图4 B)。匍萄糖和棕榈酸酯结合的功效24h后,APT1 KD上皮内部的凋亡率重要加大,C132S Scamp1可情感挽回APT1 KD上皮内部的凋亡(图4 C-E),发现APT1化学活化变更Scamp1棕榈酰化表达的的状态与蛋白质介导的上皮内部凋亡密切相关。

图4 C132S可救治APT1常见问题神经细胞系中胰岛素的分泌不能和膳食纤维诱导性的神经细胞系凋亡

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

3.胰岛特男人APT1遗传基因敲除小鼠和APT1全敲db/db小鼠特征出非常多的β组织器官衰竭

成了确保T2D中β细胞膜核衰退的表型,对胰岛非特异朋友APT1DNA敲除小鼠和APT1全敲db/db小鼠展开钻研。高脂食物12周后,相对较胰岛非特异朋友APT1DNA敲除小鼠和相较比较组小鼠,后果表示敲除组发现了糖耐量受到损伤的的问题,这与给糖后1分之五钟胰岛素合成和C-肽减小关于;因此发现了β细胞膜核表面积减低(图 5)。

图5 胰岛活性聊天APT1不足可增强高脂饮食习惯诱骗的小鼠β人体细胞衰退

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023) 对APT1问题的db/db小鼠开展的研究,結果认为,APT1 KO组的糖耐量破裂,还有就是胰岛素和C-肽的的代谢限制(图6 A-I);β人体細胞适用面积相关系数限制,并导致显著的萄葡糖不耐受性(图6 J-M)。比是否存在Lypla1(编号规则APT1的基因遗传)的小鼠,出现 db/db小鼠胰岛中的Scamp1棕榈酰化能力高过对比db/+小鼠(图6 N),认为db/db小鼠的β人体細胞器官衰竭能够与处理Scamp1中棕榈酸盐的作用破裂关与。

图6 APT1存在可使得db/db小鼠的β细胞系功能表哀竭

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

工作小结

上述情况提出的,该论述把你想表达出来,APT1在人类历史历史胰岛中遭受到调结,APT1贫乏会产生胰岛素高排泄接着产生β神经元衰退,其底物是Scamp1,棕榈酰化瑕疵甲基化体Scamp1的把你想表达出来可弥补APT1贫乏产生的胰岛素高排泄和营养元素介导的神经元凋亡,显示信息棕榈酰化陆续参与了高血糖的疾患制度化。该论述虚拟仿真了有的形态的人类历史历史2型高血糖的疾患制度化,为高概率大学生消费群体供给了和预防或延长时间高血糖的未知靶点。

APT1干扰胰岛素排泄

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

拜谱工作小结

棕榈酰化是非常重要的脂质化掩盖方式,常见产生在半胱氨酸残基上。棕榈酰化掩盖最非常重要的技能是强化可流行淀粉酶与膜的亲和性,为了调整淀粉酶质的市场定位与技能。拜谱菌物全权组学技术应用,不能够对半胱氨酸残基上的棕榈酰化掩盖对其进行测量方法,还能够测量方法半胱氨酸残基上的亚硝基化、氧化物抹除掩盖,优化的提升掩盖肽段聚集步骤流程,掩盖位点技术鉴定流通量适度度的提升,低丰度掩盖位点降钙素原检测准确无误,帮助病检逻辑、方法靶点等论述。

选取专著: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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