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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
超重或高血压的人患痛风的风险点相关性延长,2型痛风(T2D)的高血糖是由β神经元性能心里性障碍影响的,往往是在胰岛素抗的前提下达生的,如果近几年尚不了解清楚胰岛素分秘的延长是否能够会造成的β神经元衰弱或促进会痛风速度。营养品过盛造成的策划 脂质堆放在T2D中很典型,而脂肪多酸棕榈酸酯含量的身高与高胰岛素血症和β神经元性能心里性障碍关于 。

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。通过棕榈酰化体现血清组发现,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。

英文字母题头: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

期刊杂志:Cell Metabolism

损害指数:IF=31.373

刊发用时:2023年1月6日

实验素材:人/小鼠胰岛细胞、组织

组学能力:棕榈酰化修饰蛋白组

主要的钻研报告单

1.APT1体现、催化活性影响力及对胰岛素产出的影响力

按照痛风病号和非痛风病号的相当,的研究方案发掘痛风病号中的APT1 mRNA增加(图1 A)。APT1酶活力的然而彰显,高糖拉低了两个其他的非痛风病号供体胰岛的去棕榈酰化活力,痛风病号β受损细胞APT1酶活力拉低(图1 B-C)。按照对APT1 KD小鼠的的研究方案,发掘APT1的下调会诱发冬枣糖伤害性的胰岛素分泌量增加(图1 G-H)。

图1 人胰岛APT1表述、酶几丁质酶及APT1问题对胰岛素排出的引响

(全部图片再修改,起源于:Dong G, et al., Cell Metab, 2023) 进一次根据对APT1 KO小鼠的论述,看见16.7 mM萄葡糖激刺时,胰岛素产生增强(图2 A);动态数据萄葡糖激刺实践现示,敲除组胰岛素双相尽情释放增强(2 B、C)。

图2 APT1缺陷报告小鼠剥离的胰岛可增强冬枣糖促进的胰岛素排出

(视频再复制,原自:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

2.Scamp1是APT1的底物,棕榈酰化障碍突变性体Scamp1的表示可救治APT1障碍产生的胰岛素高排泄和营养摄入帮助的细胞核凋亡

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突显蛋清组研究。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) 深入论述论述看见,C132S Scamp1还可以拒绝APT1短缺引发的的胰岛素高的分泌(图4 B)。萄葡糖和棕榈酸酯结合影响24h后,APT1 KD组织神经元膜的凋亡率有明显加大,C132S Scamp1可挽回APT1 KD组织神经元膜的凋亡(图4 C-E),证实APT1渗透性变Scamp1棕榈酰化修饰语的形态与营养健康诱导性的组织神经元膜凋亡相关联。

图4 C132S可解决APT1一些缺陷组织内部中胰岛素分泌液过多时和营养丰富介导的组织内部凋亡

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

3.胰岛活性聊天APT1什么是基因敲除小鼠和APT1全敲db/db小鼠表达出很多的β细胞系哀竭

为了能选择T2D中β上皮体细胞衰退的表型,对胰岛特情人APT1什么是表观遗传敲除小鼠和APT1全敲db/db小鼠采取的研究。高脂饭食12周后,较胰岛特情人APT1什么是表观遗传敲除小鼠和相较比较组小鼠,后果表明敲除组显示糖耐量损坏的问题,这与给糖后1五分鐘胰岛素分泌液和C-肽减少相关的英文;同时显示β上皮体细胞面積回落(图 5)。

图5 胰岛特异形APT1存在可力促高脂生活引导的小鼠β细胞膜器官衰竭

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023) 对APT1一些缺陷的db/db小鼠进行论述,报告单反映,APT1 KO组的糖耐量毁坏,还有胰岛素和C-肽的分泌出减掉(图6 A-I);β細胞膜总面积强势减掉,并导致强烈的冬枣糖不接受(图6 J-M)。会比较是不是Lypla1(编码查询APT1的遗传基因)的小鼠,发展db/db小鼠胰岛中的Scamp1棕榈酰化数量要高于相较比较db/+小鼠(图6 N),反映db/db小鼠的β細胞膜衰退可能与清理Scamp1中棕榈酸盐的功能表毁坏关于。

图6 APT1或缺可推进db/db小鼠的β生殖细胞基本功能衰退

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

总结

总而言之提出的,该研究分析分析反映出,APT1在人们的胰岛中接受控制,APT1短缺会形成胰岛素高合成从而形成β人体内部衰弱,其底物是Scamp1,棕榈酰化不足变动体Scamp1的表现可救治APT1短缺引发的胰岛素高合成和蛋白质促进的人体内部凋亡,提醒棕榈酰化操作了心脏病的患上工作考核机制。该研究分析分析摸拟了些风格的人们的2型心脏病的患上工作考核机制,为高危害性人供应了改善或减缓心脏病的隐藏的靶点。

APT1决定胰岛素排泄

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

拜谱个人总结

棕榈酰化是至关重要的脂质化表达组织形式,般时有发生在半胱氨酸残基上。棕榈酰化表达最至关重要的作用是提高可通过核蛋白酶与膜的亲和性,才能宏观调控核蛋白酶质的固定与作用。拜谱动物全权组学水平,不光也能否对半胱氨酸残基上的棕榈酰化表达实施核查,还也能否核查半胱氨酸残基上的亚硝基化、氧化的恢复原表达,简化表达肽段生物富集方法,表达位点签别流通量比率度不断提升,低丰度表达位点一定量精确,肋力病理学新机制、医治靶点等论述。

参考选取医学文献: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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