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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心脏病的危险因素重要增长,2型心脏病(T2D)的高血糖是由β細胞效果阻碍产生的,一般性是在胰岛素抗拒的环境下达生的,并且现有尚不看不清楚胰岛素代谢分泌的增长能否会造成β細胞衰退或带动心脏病流程。营养价值过盛造成阻止脂质堆放在T2D中很长见,而脂肪多酸棕榈酸酯水平面的提升与高胰岛素血症和β細胞效果阻碍有关的信息。

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。通过棕榈酰化修饰语血清组发现,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。

日文宝贝标题:Palmitoylation couples insulin hypersecretion with β cell failure in diabetes

中文名大标题: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

期刊论文:Cell Metabolism

直接影响成分:IF=31.373

说出时:2023年1月6日

调查村料:人/小鼠胰岛细胞、组织

组学技术设备:棕榈酰化修饰蛋白组

主要是研究方案但是

1.APT1表达方法、活性氧变幻及对胰岛素分泌量的的影响

完成尿毒症自身自身和非尿毒症自身自身的较为,分析挖掘了尿毒症自身自身中的APT1 mRNA增高(图1 A)。APT1酶化学活化的結果表示,高糖调低了二个的不同的非尿毒症自身自身供体胰岛的去棕榈酰化化学活化,尿毒症自身自身β组织细胞APT1酶化学活化调低(图1 B-C)。完成对APT1 KD小鼠的分析,挖掘了APT1的回落会造成红提糖激起的胰岛素分泌物增高(图1 G-H)。

图1 人胰岛APT1表述、酶几丁质酶及APT1异常现象对胰岛素分泌出的不良影响

(高清图片再编写,来源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023) 进步经由对APT1 KO小鼠的的研究,看到16.7 mM提子糖激发时,胰岛素排出增多(图2 A);各式各样提子糖激发实验报告体现 ,敲除组胰岛素双相减少增多(2 B、C)。

图2 APT1缺陷报告小鼠区分的胰岛可新增红提葡萄糖粉激起的胰岛素排泄

(视频再编写,原自:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

2.Scamp1是APT1的底物,棕榈酰化缺欠报告变异体Scamp1的展示可解决APT1缺欠报告引发的的胰岛素高分泌量和营养摄入介导的受损细胞凋亡

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掩盖蛋清组研究。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) 深入实际的研究表达,C132S Scamp1行阻拦APT1匮乏造成的的胰岛素高分泌量(图4 B)。草莓糖和棕榈酸酯携手影响24h后,APT1 KD组织的凋亡率差异性增强,C132S Scamp1可对待APT1 KD组织的凋亡(图4 C-E),表达APT1化学活化变动Scamp1棕榈酰化装饰的情形与有营养诱惑的组织凋亡相关。

图4 C132S可补救APT1缺点神经体细胞中胰岛素分沁过高和营养摄入诱导性的神经体细胞凋亡

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

3.胰岛特女性朋友APT1染色体敲除小鼠和APT1全敲db/db小鼠表演出更好地的β内部衰退

要为断定T2D中β上皮组织细胞器官衰竭的表型,对胰岛特女性朋友APT1染色体敲除小鼠和APT1全敲db/db小鼠确定调查。高脂餐食12周后,相对比较胰岛特女性朋友APT1染色体敲除小鼠和對照组小鼠,没想到界面显示敲除组显现糖耐量磨损的物理现象,这与给糖后141五分钟胰岛素分泌出和C-肽变低有关系;有时候显现β上皮组织细胞范围下调(图 5)。

图5 胰岛特情人APT1贫乏可促使高脂餐食诱发的小鼠β上皮细胞器官衰竭

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023) 对APT1缺点的db/db小鼠确定理论研究,最终结果阐明,APT1 KO组的糖耐量受到损害,以及胰岛素和C-肽的外分泌避免(图6 A-I);β上皮细胞核面積相关性避免,并有清晰的红葡萄糖粉不承受(图6 J-M)。相对比较有没有什么Lypla1(识别码APT1的表观遗传)的小鼠,出现db/db小鼠胰岛中的Scamp1棕榈酰化程度上低过参考db/+小鼠(图6 N),阐明db/db小鼠的β上皮细胞核衰弱也许与除掉Scamp1中棕榈酸盐的技能受到损害关与。

图6 APT1短缺可提高db/db小鼠的β神经细胞系统衰退

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

个人心得体会

上述讲到体现了,该学习体现了,APT1在人们胰岛中遭受调整,APT1匮乏会引致胰岛素高分秘液接着引致β组织哀竭,其底物是Scamp1,棕榈酰化偏差突变的体Scamp1的表示可拯救APT1匮乏所致的胰岛素高分秘液和营养元素引诱的组织凋亡,建议棕榈酰化参与进来了痛风的犯病规则。该学习虚拟仿真了一些形态的人们2型痛风的犯病规则,为高投资风险客群提拱了防控或减缓痛风的存在靶点。

APT1印象胰岛素分沁

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

拜谱工作小结

棕榈酰化是很重要的脂质化掩盖方式,常见發生在半胱氨酸残基上。棕榈酰化掩盖最很重要的性能是增强学习可停放血清与膜的亲和性,而调整血清质的准确性定位与性能。拜谱生态学独特组学技艺,除了还还可对半胱氨酸残基上的棕榈酰化掩盖开始法测量,还还还可法测量半胱氨酸残基上的亚硝基化、防氧化还原成掩盖,调优掩盖肽段丰度操作流程,掩盖位点鉴定结论数为急剧度的提升,低丰度掩盖位点定量分析准确性,帮助疾病考核机制、进行治疗靶点等分析。

参阅学术论文: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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