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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
超重或肥胖症的人患胃癌的风险控制强势加强,2型胃癌(T2D)的高血糖是由β上皮组识用途阻碍引发的的,往往是在胰岛素减缓的现状颁发生的,同时现下尚不看不清楚胰岛素合成的加强是否有会导至β上皮组识衰弱或推动胃癌前进行程。膳食纤维过多导至组识脂质堆积,在T2D中很熟悉,而皮下脂肪酸棕榈酸酯情况的上升与高胰岛素血症和β上皮组识用途阻碍关与。

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。通过棕榈酰化呈现球蛋白组发现,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。

英语翻译小标题:Palmitoylation couples insulin hypersecretion with β cell failure in diabetes

常常子标题: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

论文期刊:Cell Metabolism

作用细胞:IF=31.373

撤稿用时:2023年1月6日

研究方案的原材料:人/小鼠胰岛细胞、组织

组学方法:棕榈酰化修饰蛋白组

大部分探析结果显示

1.APT1抒发、化学活化变化无常及对胰岛素分泌物的损害

能够血糖高的人和非血糖高的人的会比较,探析得知血糖高的人中的APT1 mRNA偏高(图1 A)。APT1酶特异性的没想到彰显,高糖有效大大减少了三区别的非血糖高的人供体胰岛的去棕榈酰化特异性,血糖高的人β组织细胞APT1酶特异性有效大大减少(图1 B-C)。能够对APT1 KD小鼠的探析,得知APT1的变低会出现草莓糖激起的胰岛素排泌偏高(图1 G-H)。

图1 人胰岛APT1呈现、酶生物及APT1常见问题对胰岛素外分泌的关系

(图片大全再编缉,隶属于:Dong G, et al., Cell Metab, 2023) 进一个步骤完成对APT1 KO小鼠的探讨,察觉到16.7 mM草莓糖激励时,胰岛素的分泌加大(图2 A);动图草莓糖激励科学实验呈现,敲除组胰岛素双相产生加大(2 B、C)。

图2 APT1一些缺陷小鼠转移的胰岛可增强红提葡萄糖注射液伤害性的胰岛素排出

(全部图片再排版,原自:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

2.Scamp1是APT1的底物,棕榈酰化弊病变动体Scamp1的描述可救治APT1弊病引致的胰岛素高产出和营养素成脂的癌细胞凋亡

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绘制球蛋白组研究。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) 深入到研究分析挖掘,C132S Scamp1可能屏蔽APT1缺乏性致使的胰岛素高合成(图4 B)。常见葡萄品种糖和棕榈酸酯共同目的24h后,APT1 KD肿瘤内部的凋亡率同质性增长,C132S Scamp1可情感挽回APT1 KD肿瘤内部的凋亡(图4 C-E),取决于APT1活力更改Scamp1棕榈酰化淡化的感觉与营养素成脂的肿瘤内部凋亡关干。

图4 C132S可挽回APT1弊病神经神经细胞中胰岛素代谢分泌过大和营养元素引导的神经神经细胞凋亡

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

3.胰岛特情人APT1染色体敲除小鼠和APT1全敲db/db小鼠现象出更多的的β组织哀竭

因为确认T2D中β人体神经元衰退的表型,对胰岛活性朋友APT1什么是基因组敲除小鼠和APT1全敲db/db小鼠展开设计。高脂食用12周后,相对较胰岛活性朋友APT1什么是基因组敲除小鼠和相较比较组小鼠,报告经常诞生敲除组经常诞生糖耐量破损的现状,这与给糖后14分钟的时间胰岛素排泄和C-肽大大减少有关的;另外经常诞生β人体神经元占地增涨(图 5)。

图5 胰岛特异形APT1短缺可提高高脂饮食文化诱导性的小鼠β组织器官衰竭

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023) 对APT1障碍的db/db小鼠来进行研究分析,结杲反映出,APT1 KO组的糖耐量破环,有时候胰岛素和C-肽的分泌物提高(图6 A-I);β神经元体积偏态提高,并冒出特别的红提葡萄糖水不耐受力(图6 J-M)。相对较有何Lypla1(识别码APT1的人类基因)的小鼠,感觉db/db小鼠胰岛中的Scamp1棕榈酰化限度远超照表db/+小鼠(图6 N),反映出db/db小鼠的β神经元器官衰竭可能与清掉Scamp1中棕榈酸盐的效果破环关以。

图6 APT1短缺可推动db/db小鼠的β组织基本功能器官衰竭

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

总结

总而言之所讲,该探究表面,APT1在猿类胰岛中给予调节器,APT1缺失性会导至胰岛素高代谢而使导至β癌人体细胞器官衰竭,其底物是Scamp1,棕榈酰化障碍变异体Scamp1的表答可解救APT1缺失性受到的胰岛素高代谢和影响引诱的癌人体细胞凋亡,提醒棕榈酰化参入了血糖高的有这种情况率机能。该探究模似了某种主要形式的猿类2型血糖高的有这种情况率机能,为高危险 消费人群打造了防止或抑制血糖高的不确定靶点。

APT1导致胰岛素产出

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

拜谱总结

棕榈酰化是至关重要的脂质化装饰结构,一半情况在半胱氨酸残基上。棕榈酰化装饰最至关重要的效果是不断增强可进入淀粉酶酶与膜的亲和性,才能国家宏观调控淀粉酶酶质的精确性定位与效果。拜谱生物体强势来袭组学技木,一方面都能否对半胱氨酸残基上的棕榈酰化装饰展开检验方法,还都能否检验方法半胱氨酸残基上的亚硝基化、腐蚀抹除装饰,优化升降装饰肽段生物富集流量,装饰位点技术鉴定生长率同比度升降,低丰度装饰位点按量精确性,肋力方面的问题共识机制、缓解靶点等深入分析。

参看资料: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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