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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胃癌的分险同质性添加,2型胃癌(T2D)的高血糖是由β人体细胞系核作用阻碍造成的的,最常见是在胰岛素抗击的的情况颁发生的,可当今尚不模糊胰岛素产出的添加可否会引发β人体细胞系核衰弱或增强胃癌任务管理器。营养素过多引发组织性脂质累积在T2D中很最常见,而脂肪酸酸棕榈酸酯情况的增高与高胰岛素血症和β人体细胞系核作用阻碍关于 。

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。通过棕榈酰化遮盖核蛋白组发现,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。

英语翻译版头:Palmitoylation couples insulin hypersecretion with β cell failure in diabetes

2英文网站标题: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

杂志期刊:Cell Metabolism

影响力系数:IF=31.373

收录的时间:2023年1月6日

研发相关材料:人/小鼠胰岛细胞、组织

组学技术应用:棕榈酰化修饰蛋白组

具体设计后果

1.APT1表现、亲水性變化及对胰岛素分泌液的影响力

用尿毒症病员和非尿毒症病员的相对较,学习看到尿毒症病员中的APT1 mRNA上升(图1 A)。APT1酶催化渗透性的效果表明,高糖回落了五个各不相同的非尿毒症病员供体胰岛的去棕榈酰化催化渗透性,尿毒症病员β受损细胞APT1酶催化渗透性回落(图1 B-C)。用对APT1 KD小鼠的学习,看到APT1的回落会引发提子糖伤害性的胰岛素分泌液上升(图1 G-H)。

图1 人胰岛APT1表达出来、酶可溶性及APT1通病对胰岛素产出的后果

(全部图片再编写,始于:Dong G, et al., Cell Metab, 2023) 进一步推动骤经由对APT1 KO小鼠的研发,发现16.7 mM提子糖激起时,胰岛素产生加入(图2 A);日常动态提子糖激起科学实验表现,敲除组胰岛素双相放出加入(2 B、C)。

图2 APT1问题小鼠分离出来的胰岛可增添红提葡萄糖粉的刺激的胰岛素的代谢

(全部图片再插入图片,来自:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

2.Scamp1是APT1的底物,棕榈酰化问题变动体Scamp1的表达出可补救APT1问题导致的胰岛素高外分泌和营养价值诱导型的组织凋亡

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装饰淀粉酶组研究。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) 更加深入专研方案遇到,C132S Scamp1能否阻挠APT1缺乏性受到的胰岛素高的代谢(图4 B)。冬枣糖和棕榈酸酯聯合反应24h后,APT1 KD体细胞核系的凋亡率强势增多,C132S Scamp1可弥补APT1 KD体细胞核系的凋亡(图4 C-E),得出结论APT1抗逆性调整Scamp1棕榈酰化淡化的情况与营养健康分析的体细胞核系凋亡密切相关。

图4 C132S可情感挽回APT1弊病组织上皮细胞中胰岛素分泌物不能和营养价值引发的组织上皮细胞凋亡

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

3.胰岛炎症因子朋友APT1人类基因敲除小鼠和APT1全敲db/db小鼠展示出非常多的β体细胞哀竭

为决定T2D中β神经元膜器官衰竭的表型,对胰岛特男人APT1表观遗传遗传敲除小鼠和APT1全敲db/db小鼠进行科研。高脂食物12周后,非常胰岛特男人APT1表观遗传遗传敲除小鼠和参考组小鼠,然而表示敲除组会导致糖耐量受破损的不良现象,这与给糖后14分钟的时间胰岛素排出和C-肽大幅度降低关以;并会导致β神经元膜户型上升(图 5)。

图5 胰岛特喜欢的人APT1存在可有利于促进高脂美食诱惑的小鼠β细胞核器官衰竭

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023) 对APT1缺欠的db/db小鼠进行分析,后果取决于,APT1 KO组的糖耐量破损,并胰岛素和C-肽的的分泌下降(图6 A-I);β肿瘤细胞系的面积更为显著下降,并显示显著的红提葡萄糖水不耐受性(图6 J-M)。较好有何Lypla1(商品编号APT1的人类基因)的小鼠,显示db/db小鼠胰岛中的Scamp1棕榈酰化层次远远超出照表db/+小鼠(图6 N),取决于db/db小鼠的β肿瘤细胞系衰退可能与快速清理Scamp1中棕榈酸盐的的功能破损想关。

图6 APT1贫乏可推进db/db小鼠的β血细胞作用衰退

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

总结

总而言之上述,该设计取决于,APT1在科学家胰岛中得到转换,APT1匮乏会会造成胰岛素高代谢分泌物从根本上会造成β肿瘤组织器官衰竭,其底物是Scamp1,棕榈酰化通病变化体Scamp1的表述可情感挽回APT1匮乏带来的胰岛素高代谢分泌物和影响引发的肿瘤组织凋亡,提示信息棕榈酰化参与活动了血糖值高的的的风险的患病率制度。该设计养成了某个的方式的科学家2型血糖值高的的的风险的患病率制度,为高的风险客群作为了以防或减缓血糖值高的的的风险的潜在的靶点。

APT1影向胰岛素产生

(图源:Dong G, et al., Cell Metab, 2023)

拜谱个人心得体会

棕榈酰化是核心的脂质化绘制内容,一样有在半胱氨酸残基上。棕榈酰化绘制最核心的模块是上升可停放血清酶与膜的亲和性,而使宏观调控血清酶质的确定与模块。拜谱生物体独代组学技術,不光可能对半胱氨酸残基上的棕榈酰化绘制使用法测,还可能法测半胱氨酸残基上的亚硝基化、阳极氧化备份绘制,调整绘制肽段聚集流程图,绘制位点评定总数有很大程度的度上升,低丰度绘制位点酶联免疫法明确,动力病检长效机制、进行治疗靶点等探讨。

符合论文: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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