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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
超重或高血糖的人患高血糖的风险分析不错不断延长,2型高血糖(T2D)的高血糖是由β内部职能缺陷影响的,一般性是在胰岛素抵御的事情发放生的,可如今尚不明确胰岛素分泌出的不断延长能不会引发β内部衰退或提高高血糖多线程。莒养严重过剩引发公司脂质堆放在T2D中很通常,而脂肪人体细胞酸棕榈酸酯能力的增高与高胰岛素血症和β内部职能缺陷有观。

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。

英文音标题头:Palmitoylation couples insulin hypersecretion with β cell failure in diabetes

中文版一级标题: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

学术期刊:Cell Metabolism

会影响系数:IF=31.373

投稿日期:2023年1月6日

学习产品:人/小鼠胰岛细胞、组织

组学科技:棕榈酰化修饰蛋白组

常见钻研最终

1.APT1呈现、可溶性变迁及对胰岛素分沁的影向

经由高血糖朋友和非高血糖朋友的更,学习发掘高血糖朋友中的APT1 mRNA变高(图1 A)。APT1酶可溶性的然而提示,高糖大大减少了了六个不一样的的非高血糖朋友供体胰岛的去棕榈酰化可溶性,高血糖朋友β细胞膜APT1酶可溶性大大减少了(图1 B-C)。经由对APT1 KD小鼠的学习,发掘APT1的减少会带来草莓糖促使的胰岛素排出变高(图1 G-H)。

图1 人胰岛APT1体现、酶吸附性及APT1弊病对胰岛素代谢分泌的不良影响

(图再添加,源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023) 进十步完成对APT1 KO小鼠的科学研究,知道16.7 mM夏黑巨峰葡萄糖注射液粉条件刺激到时,胰岛素产出延长(图2 A);动态图夏黑巨峰葡萄糖注射液粉条件刺激到测试出现,敲除组胰岛素双相降低延长(2 B、C)。

图2 APT1瑕疵小鼠离心分离的胰岛可延长草莓糖敏感的胰岛素分秘

(所有图片再小编,来于:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

2.Scamp1是APT1的底物,棕榈酰化疵点甲基化体Scamp1的理解可拯救APT1疵点使得的胰岛素高分泌液和健康引诱的神经细胞凋亡

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修饰语蛋白质组研究。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) 深入细致研究方案看见,C132S Scamp1不错抑制APT1缺乏性引发的的胰岛素高分沁(图4 B)。提子糖和棕榈酸酯合力效用24h后,APT1 KD体血神经细胞的凋亡率有效提高,C132S Scamp1可对待APT1 KD体血神经细胞的凋亡(图4 C-E),表面APT1亲水性变动Scamp1棕榈酰化装饰的睡眠状态与菅养帮助的体血神经细胞凋亡业内。

图4 C132S可救治APT1偏差血细胞核中胰岛素排泌过多时和营养健康诱发的血细胞核凋亡

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

3.胰岛特异形APT1dna敲除小鼠和APT1全敲db/db小鼠主要表现出更加的β组织衰弱

为了让设定T2D中β肿瘤肿瘤细胞衰弱的表型,对胰岛特异形APT1dna敲除小鼠和APT1全敲db/db小鼠参与探索。高脂饮食健康12周后,很胰岛特异形APT1dna敲除小鼠和比较组小鼠,最终结果屏幕上显示敲除组存在糖耐量受到损伤的状况,这与给糖后1分之五钟胰岛素产出和C-肽拉低相关联;同时存在β肿瘤肿瘤细胞体积越来越低(图 5)。

图5 胰岛特异形APT1短缺可促使高脂餐饮帮助的小鼠β组织衰退

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023) 对APT1缺欠的db/db小鼠实施科学研究,最终得出结论,APT1 KO组的糖耐量破损,而且胰岛素和C-肽的分泌量提高(图6 A-I);β组织生殖细胞使用面积正相关提高,并诞生凸显的萄葡糖不耐受性(图6 J-M)。较为有何Lypla1(数字APT1的染色体)的小鼠,看到db/db小鼠胰岛中的Scamp1棕榈酰化成度过于相较比较db/+小鼠(图6 N),得出结论db/db小鼠的β组织生殖细胞哀竭或许与除掉Scamp1中棕榈酸盐的功能表破损有关的。

图6 APT1不足可驱动db/db小鼠的β神经元的功能衰退

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

总结

综上上述一系列的上述一系列的,该分析证明,APT1在物种进化胰岛中深受调,APT1缺少会带来胰岛素高排泌出因此带来β组织人体细胞哀竭,其底物是Scamp1,棕榈酰化缺陷报告基因变异体Scamp1的抒发可对待APT1缺少带来的胰岛素高排泌出和蛋白质诱导性的组织人体细胞凋亡,信息提示棕榈酰化组织了尿毒症的致病机能。该分析仿真了个别主要形式的物种进化2型尿毒症的致病机能,为风险等级高分析患者展示 了预放或延长尿毒症的存在靶点。

APT1反应胰岛素代谢

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

拜谱总结

棕榈酰化是重要的的脂质化遮盖行式,寻常造成在半胱氨酸残基上。棕榈酰化遮盖最大要的的效果模块是资料可进出高蛋白酶与膜的亲和性,最后国家宏观调控高蛋白酶质的市场定位与效果模块。拜谱菌物独代组学技术设备,不单不错对半胱氨酸残基上的棕榈酰化遮盖采取判断,还不错判断半胱氨酸残基上的亚硝基化、脱色恢复备份遮盖,调整遮盖肽段含有具体步骤,遮盖位点认定金额有很大程度的度增强,低丰度遮盖位点一定量最准,肋力疾病制度化、治疗方法靶点等研发。

借鉴学术论文: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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