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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值高的的危险因素显著性增长,2型血糖值高的(T2D)的高血糖是由β神经元模块心理心里障碍引发的的,基本是在胰岛素对抗的情形公布生的,只不过阶段尚不明了胰岛素的分泌的增长是不是也会致使β神经元衰退或加快血糖值高的tcp连接。影响过多致使公司脂质累积在T2D中很通常,而碳水化合物酸棕榈酸酯技术的提升与高胰岛素血症和β神经元模块心理心里障碍有观。

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。通过棕榈酰化淡化核蛋白组发现,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。

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

中文名题头: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

应响分子:IF=31.373

发布的时间:2023年1月6日

实验用料:人/小鼠胰岛细胞、组织

组学水平:棕榈酰化修饰蛋白组

大部分探究结杲

1.APT1表述、活性氧转变 及对胰岛素的分泌的引响

能够痛风人和非痛风人的较好,理论研究探讨出现 痛风人中的APT1 mRNA上升(图1 A)。APT1酶特异性的最后显视,高糖减低了二个有所差异的非痛风人供体胰岛的去棕榈酰化特异性,痛风人β人体细胞APT1酶特异性减低(图1 B-C)。能够对APT1 KD小鼠的理论研究探讨,出现 APT1的越来越低会吸引巨峰葡萄糖注射液刺击的胰岛素分秘上升(图1 G-H)。

图1 人胰岛APT1体现、酶几丁质酶及APT1障碍对胰岛素产出的干扰

(产品图片再修改,起源于:Dong G, et al., Cell Metab, 2023) 进1步在对APT1 KO小鼠的设计,感觉16.7 mM巨峰冬枣糖注射液影响时,胰岛素分泌物增多(图2 A);动态信息巨峰冬枣糖注射液影响实验性出现,敲除组胰岛素双相放出增多(2 B、C)。

图2 APT1常见问题小鼠分离处理的胰岛可加大萄葡糖促使的胰岛素排出

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

2.Scamp1是APT1的底物,棕榈酰化瑕疵变异体Scamp1的表达爱可对待APT1瑕疵给予的胰岛素高的分泌和营养物质引导的生殖细胞凋亡

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) 进一步设计知道,C132S Scamp1需要阻住APT1短缺吸引的胰岛素高分泌出(图4 B)。夏黑葡糖和棕榈酸酯合力的功效24h后,APT1 KD上皮组织组织的凋亡率明显增多,C132S Scamp1可对待APT1 KD上皮组织组织的凋亡(图4 C-E),揭示APT1活力性修改Scamp1棕榈酰化遮盖的动态与营养成分诱导性的上皮组织组织凋亡关干。

图4 C132S可追回APT1缺欠体细胞系中胰岛素代谢异常和膳食纤维引导的体细胞系凋亡

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

3.胰岛特喜欢的人APT1表观遗传敲除小鼠和APT1全敲db/db小鼠成绩出更加的β生殖细胞衰弱

要确实T2D中β体人体细胞哀竭的表型,对胰岛特情人APT1染色体敲除小鼠和APT1全敲db/db小鼠完成分析。高脂美食12周后,有点胰岛特情人APT1染色体敲除小鼠和對照组小鼠,最后表示敲除组经常突然出现糖耐量退化的想象,这与给糖后1分之五钟胰岛素的代谢和C-肽拉低有观;与此同时经常突然出现β体人体细胞占地面积降低(图 5)。

图5 胰岛特情人APT1缺失可可以淡化高脂餐饮诱发的小鼠β神经细胞哀竭

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023) 对APT1不足的db/db小鼠对其进行研究分析,結果证明,APT1 KO组的糖耐量坏损,还有胰岛素和C-肽的排泌提高(图6 A-I);β组织总面积差异性提高,并造成严重的萄葡糖不耐受力(图6 J-M)。特别是否存在Lypla1(数字APT1的DNA)的小鼠,看到db/db小鼠胰岛中的Scamp1棕榈酰化能力超过对应db/+小鼠(图6 N),证明db/db小鼠的β组织衰弱能够与解决Scamp1中棕榈酸盐的性能坏损有关。

图6 APT1缺失可推进db/db小鼠的β组织细胞功能性哀竭

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

工作小结

根据上述根据上述,该论述认为,APT1在我们人类进化胰岛中受到了调整,APT1存在会从而会导致胰岛素高排出转而从而会导致β細胞衰弱,其底物是Scamp1,棕榈酰化偏差甲基化体Scamp1的表达出可对待APT1存在带来的胰岛素高排出和养分介导的細胞凋亡,温馨提示棕榈酰化参予了心脏病的患上率体制。该论述虚拟了特定风格的我们人类进化2型心脏病的患上率体制,为风险度性年龄层可以提供了有效防范或延长时间心脏病的暗藏靶点。

APT1影响到胰岛素外分泌

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

拜谱个人总结

棕榈酰化是根本的脂质化呈现形态,应该产生在半胱氨酸残基上。棕榈酰化呈现最根本的能力是怎强可通行证球蛋白酶与膜的亲和性,然后干预球蛋白酶质的精准定位与能力。拜谱生物工程獨家组学能力,并不是需要对半胱氨酸残基上的棕榈酰化呈现实行法法测定,还需要法法测定半胱氨酸残基上的亚硝基化、被氧化修复呈现,网站优化呈现肽段含有具体流程,呈现位点签别金额适度度增加,低丰度呈现位点一定量精准的,助推病理学系统、中药治疗靶点等理论研究。

规范期刊论文: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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