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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
超重或过胖的人患心脏病的概率的概率特殊增强,2型心脏病的概率(T2D)的高血糖是由β组织性用途性障碍性所致的,一般说来是在胰岛素预防的状况发放生的,但有日前尚不明确胰岛素排泌的增强是不是会会造成β组织性衰退或力促心脏病的概率守护进程。营养品剩余会造成组织性脂质积聚在T2D中很多见,而脂肪的酸棕榈酸酯总体水平的身高与高胰岛素血症和β组织性用途性障碍性业内。

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。通过棕榈酰化掩盖蛋白质组发现,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。

英文翻译文章标题:Palmitoylation couples insulin hypersecretion with β cell failure in diabetes

简体中文子标题: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

中文核心期刊:Cell Metabolism

反应因素:IF=31.373

发稿时刻:2023年1月6日

钻研素材:人/小鼠胰岛细胞、组织

组学技艺:棕榈酰化修饰蛋白组

关键分析数据

1.APT1形容、灵活性变现及对胰岛素排泄的应响

实现高血糖病患和非高血糖病患的十分,研发发觉高血糖病患中的APT1 mRNA提高(图1 A)。APT1酶吸附性的毕竟表示,高糖减少了以下三个不一样的非高血糖病患供体胰岛的去棕榈酰化吸附性,高血糖病患β細胞APT1酶吸附性减少(图1 B-C)。实现对APT1 KD小鼠的研发,发觉APT1的降低会吸引匍萄糖影响的胰岛素排出提高(图1 G-H)。

图1 人胰岛APT1传达、酶灵活性及APT1缺点对胰岛素的分泌的印象

(全部图片再导入,出自于:Dong G, et al., Cell Metab, 2023) 进一个步骤确认对APT1 KO小鼠的研究方案,找到16.7 mM草莓糖热血作用时,胰岛素分泌物加入(图2 A);动态展示草莓糖热血作用實驗呈现,敲除组胰岛素双相移除加入(2 B、C)。

图2 APT1缺点小鼠分离出来的胰岛可加大红提葡萄糖注射液激起的胰岛素分泌出

(小图片再小编,出自于:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

2.Scamp1是APT1的底物,棕榈酰化疵点转变体Scamp1的表述可补救APT1疵点给予的胰岛素高分泌物和营养摄入分析的細胞凋亡

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掩盖球蛋白组研究。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) 深入的探析出现 ,C132S Scamp1应该拒绝APT1较弱带来的胰岛素高分泌出(图4 B)。夏黑葡萄糖注射液和棕榈酸酯聯合目的24h后,APT1 KD神经体癌细胞的凋亡率特殊增强,C132S Scamp1可追回APT1 KD神经体癌细胞的凋亡(图4 C-E),表述APT1活力性变Scamp1棕榈酰化遮盖的工作状态与各种营养成分摄入诱骗的神经体癌细胞凋亡相关联。

图4 C132S可补救APT1一些缺陷血神经细胞中胰岛素的分泌频繁和养分分析的血神经细胞凋亡

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

3.胰岛特男人APT1表观遗传敲除小鼠和APT1全敲db/db小鼠行为 出大量的β内部哀竭

为了更好地选定T2D中β受损害細胞哀竭的表型,对胰岛炎症因子聊天APT1遗传基因遗传敲除小鼠和APT1全敲db/db小鼠参与的研究。高脂吃饭12周后,很胰岛炎症因子聊天APT1遗传基因遗传敲除小鼠和对比组小鼠,报告显现敲除组展现糖耐量受损害的情况,这与给糖后1分之五钟胰岛素分泌出和C-肽降低关与;还有就是展现β受损害細胞规模急剧下降(图 5)。

图5 胰岛特男人APT1缺乏性可利于高脂起居诱骗的小鼠β内部衰弱

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023) 对APT1缺欠的db/db小鼠使用实验,结局表面,APT1 KO组的糖耐量伤害,与此同时胰岛素和C-肽的分泌量降低(图6 A-I);β组织肿瘤细胞空间相关性降低,并存在很大的草莓糖不承受(图6 J-M)。相对较否有Lypla1(编码查询APT1的染色体)的小鼠,挖掘db/db小鼠胰岛中的Scamp1棕榈酰化层次高与比较db/+小鼠(图6 N),表面db/db小鼠的β组织肿瘤细胞衰弱可能会与去除Scamp1中棕榈酸盐的特点伤害有关系。

图6 APT1缺泛可增进db/db小鼠的β组织工作器官衰竭

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

个人总结

综合上面的所讲,该探索证实,APT1在人类进化进化胰岛中得到调,APT1缺少会产生胰岛素高外代谢因而产生β体肿瘤细胞哀竭,其底物是Scamp1,棕榈酰化问题变化体Scamp1的把你想表达出来可挽回APT1缺少导致的胰岛素高外代谢和营养丰富成脂的体肿瘤细胞凋亡,表明棕榈酰化参入了高血糖的疾患机能。该探索虚拟仿真了某一结构的人类进化进化2型高血糖的疾患机能,为高危险因素人群当供应了防或抑制高血糖的内在的靶点。

APT1影向胰岛素的分泌

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

拜谱个人总结

棕榈酰化是决定性的脂质化表达行驶,一样 情况在半胱氨酸残基上。棕榈酰化表达最决定性的功用模块是加强可正常通行血清与膜的亲和性,关键在于改善血清质的定位手机与功用模块。拜谱生物枝术独特组学枝术,一方面能能对半胱氨酸残基上的棕榈酰化表达做好法测,还能能法测半胱氨酸残基上的亚硝基化、氧化反应恢复原表达,SEO优化表达肽段丰度步奏,表达位点司法鉴定条数同比度大幅提升,低丰度表达位点一定量更准确,电子助力病理报告机制化、控制靶点等调查。

参照论文: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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