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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
超重或高皮脂的人患高血压的投资风险差异性延长,2型高血压(T2D)的高血糖是由β体体癌细胞技能性障碍造成的的,大部分是在胰岛素反击的原因发布生的,然而 现今尚不清理胰岛素分秘的延长可不可以会从而引发β体体癌细胞衰退或有利于高血压流程。膳食纤维供过于求从而引发组建脂质积聚在T2D中很最常见,而皮脂酸棕榈酸酯情况的增高与高胰岛素血症和β体体癌细胞技能性障碍关干。

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。通过棕榈酰化突显球蛋白组发现,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。

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

2英文问题: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

杂志期刊:Cell Metabolism

关系成分:IF=31.373

文章发表用时:2023年1月6日

研发材质:人/小鼠胰岛细胞、组织

组学科技:棕榈酰化修饰蛋白组

基本研究分析报告单

1.APT1体现、特异性影晌及对胰岛素分沁的影晌

按照心脏病客户客户和非心脏病客户客户的相比,论述知道心脏病客户客户中的APT1 mRNA上升(图1 A)。APT1酶活力的毕竟显视,高糖拉低了三大有差异的非心脏病客户客户供体胰岛的去棕榈酰化活力,心脏病客户客户β神经元APT1酶活力拉低(图1 B-C)。按照对APT1 KD小鼠的论述,知道APT1的回落会给予冬枣糖伤害性的胰岛素排出上升(图1 G-H)。

图1 人胰岛APT1表明、酶活性氧及APT1常见问题对胰岛素产生的反应

(图像再整理,出于:Dong G, et al., Cell Metab, 2023) 进一部实现对APT1 KO小鼠的深入分析,出现16.7 mM提子糖影响时,胰岛素排出增长(图2 A);技术性提子糖影响测试呈现,敲除组胰岛素双相挥发增长(2 B、C)。

图2 APT1障碍小鼠拆分的胰岛可提高提子糖兴奋的胰岛素的代谢

(图像再文字编辑,来自:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

2.Scamp1是APT1的底物,棕榈酰化缺欠突变率体Scamp1的表达出可解救APT1缺欠引发的胰岛素高排出和养分介导的内部凋亡

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淡化蛋白质组研究。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) 深刻学习发现了,C132S Scamp1能够 制止APT1缺乏性影响的胰岛素高代谢分泌(图4 B)。夏黑葡萄糖水和棕榈酸酯整合用24h后,APT1 KD人体生殖组织的凋亡率正相关增强,C132S Scamp1可对待APT1 KD人体生殖组织的凋亡(图4 C-E),取决于APT1吸附性提升Scamp1棕榈酰化掩盖的程序与营养素分析的人体生殖组织凋亡有关的。

图4 C132S可解决APT1缺欠组织細胞中胰岛素排泄频繁和蛋白质促进的组织細胞凋亡

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

3.胰岛活性朋友APT1遗传基因敲除小鼠和APT1全敲db/db小鼠成绩出更加多的β受损细胞器官衰竭

因为判断T2D中β血细胞膜哀竭的表型,对胰岛特男人APT1表观遗传组敲除小鼠和APT1全敲db/db小鼠做探讨。高脂美食12周后,比胰岛特男人APT1表观遗传组敲除小鼠和比对组小鼠,成果彰显敲除组冒出糖耐量损害的的问题,这与给糖后1分之五钟胰岛素分泌液和C-肽减轻相关的;和冒出β血细胞膜占地面的降低(图 5)。

图5 胰岛特男人APT1由于缺乏可增进高脂饮食结构诱发的小鼠β神经元衰退

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023) 对APT1异常现象的db/db小鼠来进行钻研,结局证明,APT1 KO组的糖耐量损毁,或者胰岛素和C-肽的外分泌抑制(图6 A-I);β生殖上皮细胞户型面积有强烈抑制,并冒出强烈的夏黑葡萄糖注射液不受(图6 J-M)。是比较是否存在Lypla1(编写代码APT1的表观遗传)的小鼠,知道db/db小鼠胰岛中的Scamp1棕榈酰化能力低于较db/+小鼠(图6 N),证明db/db小鼠的β生殖上皮细胞器官衰竭可能与清楚Scamp1中棕榈酸盐的工作损毁相关的。

图6 APT1短缺可驱动db/db小鼠的β細胞功能键衰退

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

个人总结

以上归结,该深入分析方案呈现,APT1在人间文明胰岛中遭遇调准,APT1或缺会致使胰岛素高分沁因此致使β血肿瘤细胞衰退,其底物是Scamp1,棕榈酰化异常现象突变的体Scamp1的表明可补救APT1或缺所致的胰岛素高分沁和养分诱骗的血肿瘤细胞凋亡,系统提示棕榈酰化组织了血糖高的安全风险的疾患策略。该深入分析方案模拟网了某类结构的人间文明2型血糖高的安全风险的疾患策略,为高安全风险众人提供数据了治疗或减慢血糖高的安全风险的隐性靶点。

APT1引响胰岛素分秘

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

拜谱总结ppt

棕榈酰化是重点的脂质化呈现语形态,一般来说会出现在半胱氨酸残基上。棕榈酰化呈现语最沉点的能力是资料可正常通行核淀粉酶与膜的亲和性,最终得以调节管控核淀粉酶质的品牌定位与能力。拜谱生物学全权组学工艺,仅仅能能对半胱氨酸残基上的棕榈酰化呈现语实施测量,还能能测量半胱氨酸残基上的亚硝基化、防氧化完美重现呈现语,优化系统呈现语肽段生物富集操作流程,呈现语位点鉴定费人数下跌度增强,低丰度呈现语位点酶联免疫法最准,转向病理报告机制化、医治靶点等理论研究。

考虑文献综述: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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