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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
超重或变胖的人患高血压的可能性的可能性强势新增,2型高血压的可能性(T2D)的高血糖是由β神经元工作神经损伤激发的,基本是在胰岛素忍受的时候印发生的,因为当前尚不清胰岛素的代谢的新增可否会形成β神经元哀竭或增强高血压的可能性前进行程。蛋白质多余形成机构脂质囤积在T2D中很常见到,而人体脂肪酸棕榈酸酯质量的增加与高胰岛素血症和β神经元工作神经损伤有观。

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。通过棕榈酰化体现蛋清组发现,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。

英语问题:Palmitoylation couples insulin hypersecretion with β cell failure in diabetes

简体中文题目: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

影晌成分:IF=31.373

公布周期:2023年1月6日

探析原料:人/小鼠胰岛细胞、组织

组学水平:棕榈酰化修饰蛋白组

最主要探讨后果

1.APT1表达爱、活性酶类变化规律及对胰岛素代谢的后果

根据胃癌朋友和非胃癌朋友的非常,实验表明胃癌朋友中的APT1 mRNA增大(图1 A)。APT1酶渗透性的效果凸显,高糖降低了了了多个不同的的非胃癌朋友供体胰岛的去棕榈酰化渗透性,胃癌朋友β生殖细胞APT1酶渗透性降低了了(图1 B-C)。根据对APT1 KD小鼠的实验,表明APT1的下跌会给予红葡糖有趣的胰岛素分秘增大(图1 G-H)。

图1 人胰岛APT1表答、酶渗透性及APT1的缺陷对胰岛素分秘的导致

(图文再添加图片,隶属于:Dong G, et al., Cell Metab, 2023) 进1步借助对APT1 KO小鼠的设计,挖掘16.7 mM萄葡糖激刺时,胰岛素分秘增添(图2 A);的动态萄葡糖激刺研究显现,敲除组胰岛素双相脱离增添(2 B、C)。

图2 APT1通病小鼠剥离 的胰岛可扩大提子糖热血的胰岛素产出

(图文再整理,来源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

2.Scamp1是APT1的底物,棕榈酰化异常现象转变体Scamp1的理解可补救APT1异常现象给予的胰岛素高排泄和影响帮助的组织凋亡

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呈现核蛋白组研究。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) 更加深入研发察觉到,C132S Scamp1也可以阻拦APT1贫乏导致的胰岛素高代谢分泌(图4 B)。匍萄糖和棕榈酸酯结合用处24h后,APT1 KD血组织神经元的凋亡率同质性增大,C132S Scamp1可救活APT1 KD血组织神经元的凋亡(图4 C-E),表达APT1催化活性转换Scamp1棕榈酰化呈现的情形与鲜香美味引诱的血组织神经元凋亡关与。

图4 C132S可解决APT1瑕疵神经元中胰岛素分泌量过大和养分引发的神经元凋亡

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

3.胰岛特男人APT1基因遗传敲除小鼠和APT1全敲db/db小鼠症状出一些的β体细胞衰弱

为了能让知道T2D中β组织衰退的表型,对胰岛特男人APT1dna组敲除小鼠和APT1全敲db/db小鼠完成深入分析。高脂饮食起居12周后,相当胰岛特男人APT1dna组敲除小鼠和比对组小鼠,报告体现 敲除组导致糖耐量破损的現象,这与给糖后1分之五钟胰岛素分泌出和C-肽降低相关的;另外导致β组织使用面积降低(图 5)。

图5 胰岛非特异朋友APT1缺泛可促使高脂餐食引诱的小鼠β细胞膜器官衰竭

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023) 对APT1的缺陷的db/db小鼠去探索,后果认为,APT1 KO组的糖耐量受到损伤害,然而胰岛素和C-肽的分秘避免(图6 A-I);β上皮上皮细胞面积计算差异性避免,并现身明星的提子糖不受(图6 J-M)。相比有没有什么Lypla1(打码APT1的基因组)的小鼠,呈现db/db小鼠胰岛中的Scamp1棕榈酰化水平超出對照db/+小鼠(图6 N),认为db/db小鼠的β上皮上皮细胞器官衰竭机会与排除Scamp1中棕榈酸盐的性能受到损伤害关干。

图6 APT1匮乏可有助于db/db小鼠的β组织细胞模块器官衰竭

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

总结ppt

总而言之所论,该科研阐明,APT1在猿类胰岛中由于调低,APT1存在会造成 胰岛素高外的分泌行而造成 β血细胞膜器官衰竭,其底物是Scamp1,棕榈酰化通病变动体Scamp1的表述可对待APT1存在产生的胰岛素高外的分泌和美味引诱的血细胞膜凋亡,显示系统棕榈酰化进入了痛风患者的发生缘由。该科研模拟系统了那些手段的猿类2型痛风患者的发生缘由,为高概率众人提供数据了防控或减轻痛风患者的内在靶点。

APT1影晌胰岛素分沁

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

拜谱个人总结

棕榈酰化是首要的脂质化遮盖类型,一半出现在半胱氨酸残基上。棕榈酰化遮盖最首要的职能键是明显增强可出入蛋清与膜的亲和性,而调空蛋清质的定位手机与职能键。拜谱微生物独代组学技术应用,不单单就能够对半胱氨酸残基上的棕榈酰化遮盖做好判断,还就能够判断半胱氨酸残基上的亚硝基化、脱色替换遮盖,优化网络遮盖肽段丰度的流程,遮盖位点鉴定费比率小小幅度发展,低丰度遮盖位点降钙素原检测合理,促动病理报告体制、诊治靶点等研究探讨。

可以参考论文文献: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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