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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尿毒症的风险点相关性延长,2型尿毒症(T2D)的高血糖是由β癌受损神经元功效阻碍诱发的,平常是在胰岛素防御的现象印发生的,仅是近年尚不很清楚胰岛素分泌液的延长是不是也会使得β癌受损神经元衰弱或有助于尿毒症守护进程。营养丰富剩余使得团体脂质推积在T2D中很较为常见,而油脂酸棕榈酸酯技术水平的提高与高胰岛素血症和β癌受损神经元功效阻碍有观。

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。通过棕榈酰化绘制蛋白酶组发现,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。

日语子标题:Palmitoylation couples insulin hypersecretion with β cell failure in diabetes

汉语问题: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

学术期刊:Cell Metabolism

损害指数:IF=31.373

发表论文时:2023年1月6日

探索装修材料:人/小鼠胰岛细胞、组织

组学技术水平:棕榈酰化修饰蛋白组

常见科研結果

1.APT1表答、催化活性变现及对胰岛素排出的反应

在血糖值高的高血压患有和非血糖值高的高血压患有的是比较,的科学研究知道血糖值高的高血压患有中的APT1 mRNA增高(图1 A)。APT1酶灵亲水性的报告单展示,高糖影响了这几个各个的非血糖值高的高血压患有供体胰岛的去棕榈酰化灵亲水性,血糖值高的高血压患有β癌细胞APT1酶灵亲水性影响(图1 B-C)。在对APT1 KD小鼠的的科学研究,知道APT1的减退会给予夏黑葡萄糖粉的刺激的胰岛素产出增高(图1 G-H)。

图1 人胰岛APT1体现、酶可溶性及APT1的缺陷对胰岛素的分泌的影晌

(视频再导出,来于:Dong G, et al., Cell Metab, 2023) 进十步用对APT1 KO小鼠的理论研究,出现16.7 mM红提糖的刺激作用时,胰岛素排出增添(图2 A);技术性红提糖的刺激作用工作表示,敲除组胰岛素双相释放出来增添(2 B、C)。

图2 APT1缺陷报告小鼠拆分的胰岛可加剧巨峰葡糖有趣的胰岛素分泌出

(图像再编写,来自:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

2.Scamp1是APT1的底物,棕榈酰化通病突变的体Scamp1的表现可弥补APT1通病吸引的胰岛素高排出和膳食纤维诱发的细胞核凋亡

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体现蛋白质组研究。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) 深入到研究探讨看见,C132S Scamp1也可以抑制APT1缺失出现的胰岛素高分泌量(图4 B)。匍萄糖和棕榈酸酯整合目的24h后,APT1 KD人体神经神经细胞的凋亡率为显著增强,C132S Scamp1可挽回APT1 KD人体神经神经细胞的凋亡(图4 C-E),认为APT1特异性优化Scamp1棕榈酰化突显的感觉与莒养分析的人体神经神经细胞凋亡有关的。

图4 C132S可救活APT1瑕疵受损细胞膜中胰岛素排泌频繁和影响引导的受损细胞膜凋亡

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

3.胰岛特情人APT1人类基因敲除小鼠和APT1全敲db/db小鼠主要表现出非常多的β癌细胞哀竭

要为确立T2D中β生殖体细胞器官衰竭的表型,对胰岛炎症因子聊天APT1染色体遗传敲除小鼠和APT1全敲db/db小鼠通过科学研究。高脂饮食文化12周后,相对比较胰岛炎症因子聊天APT1染色体遗传敲除小鼠和差表组小鼠,但是显示信息敲除组出显糖耐量受破损的表现,这与给糖后1分之五钟胰岛素排泌和C-肽变低关与;同时出显β生殖体细胞范围骤降(图 5)。

图5 胰岛特女性朋友APT1没有可增进高脂饮食文化引诱的小鼠β血细胞衰弱

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023) 对APT1通病的db/db小鼠去深入分析,后果呈现,APT1 KO组的糖耐量损失,因此胰岛素和C-肽的排泄削减(图6 A-I);β肿瘤体细胞范围偏态削减,并经常出现明星的红提糖不接受(图6 J-M)。相对较是否Lypla1(编号规则APT1的什么是基因)的小鼠,找到db/db小鼠胰岛中的Scamp1棕榈酰化程度上要高于剖析db/+小鼠(图6 N),呈现db/db小鼠的β肿瘤体细胞衰弱很有可能与处理Scamp1中棕榈酸盐的模块损失有观。

图6 APT1欠缺可提高网站db/db小鼠的β受损细胞技能衰退

(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,该设计发现,APT1在人体胰岛中收到调高,APT1匮乏会从而造成胰岛素高的代谢因此从而造成β细胞膜核器官衰竭,其底物是Scamp1,棕榈酰化瑕疵突变的体Scamp1的传达可救治APT1匮乏促使的胰岛素高的代谢和营养丰富引诱的细胞膜核凋亡,表明棕榈酰化体验了高血糖的犯病策略。该设计模仿了部分表现形式的人体2型高血糖的犯病策略,为高分险众人保证了防控或廷迟高血糖的因素靶点。

APT1会影响胰岛素分泌液

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

拜谱个人总结

棕榈酰化是更重要的脂质化遮盖主要形式,平常出现在半胱氨酸残基上。棕榈酰化遮盖最更重要的用途是提高可通行证蛋清与膜的亲和性,而使干预蛋清质的固定与用途。拜谱生态学独特组学技巧,不光能对半胱氨酸残基上的棕榈酰化遮盖对其进行校正,还能校正半胱氨酸残基上的亚硝基化、防氧化抹除遮盖,SEO优化遮盖肽段生物富集流程图,遮盖位点评定颗数大艺术的度改善,低丰度遮盖位点按量最准确,电子助力病理报告长效机制、手术治疗靶点等研发。

规范学术论文: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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