欧美日韩亚洲视频在线,精品视频在线观看免费播放,精品一区二区三区欧美人妖,国产精品福利片免费看,嫩草在线视频WWW免费看,在线精品国内视频秒播,国产痴汉一区二区三区在线观看,青青草成人免费在线

Advanced Science｜山東大學馬春紅教授團隊揭示Tipe1是胰島β細胞穩態及T2D發病的關鍵調控因子

2024年2月28日，山東大學基礎醫學院馬春紅、高立芬研究團隊在Advanced Science（中科院一區TOP/JCR Q1，5年IF=16.7）上發表題為“Beta-Cell Tipe1 Orchestrates Insulin Secretion and Cell Proliferation by Promoting Gαs/cAMP Signaling via USP5”的研究論文，揭示了Tipe1分子調控胰島β細胞穩態抑制糖尿病進展的新型生物學功能，Tipe1通過去泛素酶USP5抑制k48連接的Gαs的泛素化降解進而調控β細胞的增殖和功能，表明Tipe1可能是T2D干預的新治療靶點。

01研究背景

胰腺β細胞在維持胰島素分泌和葡萄糖穩態中起著至關重要的作用，β細胞質量和胰島素分泌不足是2型糖尿病(T2D)發展的必要條件。TNF-α誘導的蛋白8-like 1 (Tipe1)在多種疾病中起著至關重要的作用，并在正常小鼠的胰島中高度表達，然而其在T2D發病機制中的特定作用仍未被廣泛探索。

02研究結果

1、β細胞中Tipe1敲低導致小鼠嚴重的糖尿病表型

作者研究發現在生理條件下，胰島β細胞中Tipe1的表達與關鍵胰島素相關基因的表達呈正相關。為評估Tipe1在β細胞中的作用，作者構建了β細胞特異性Tipe1缺陷（Ins2-Tipe1BKO）小鼠。與對照組相比，Ins2-Tipe1BKO小鼠胰島中Tipe1的表達明顯降低，實驗表明β細胞中Tipe1的缺乏會損害小鼠葡萄糖穩態。作者進一步構建了β細胞條件性敲除Tipe1的db/db小鼠，即Ins2-Tipe1BKO-db/db小鼠，研究發現Tipe1條件性缺乏會導致db/db小鼠胰島素分泌不足。有證據表明，糖尿病前期或糖尿病患者的特點是呼吸交換率(RER)降低和代謝不靈活，為了研究Ins2Tipe1BKO-db/db小鼠比db/db小鼠血糖水平更高、體重更輕的原因，通過檢測兩類小鼠食物攝入量、飲料攝入量和能量消耗以及胰島變化，發現db/db小鼠β細胞中Tipe1的缺乏加速了T2D條件下β細胞損失和胰島素不足。此外，作者發現Tipe1的缺失降低了β細胞在HFD刺激下的代償性增殖，導致β細胞質量不足。

2、Tipe1促進β細胞增殖和胰島素分泌

為了更好地了解β細胞中Tipe1缺失的影響，作者使用分離的胰島和MIN6 β細胞系來檢查Tipe1是否可以以細胞自主的方式調節β細胞功能。從Ins2-Tipe1BKO和Ins2-Cre小鼠中分離出原代胰島，在體外條件下用不同濃度葡萄糖處理，發現Ins2-Tipe1BKO小鼠胰島細胞內胰島素水平降低。此外，當用較高濃度葡萄糖刺激胰島時，Ins2-Tipe1BKO小鼠的胰島素分泌明顯減少。與Ins2-Cre小鼠相比，Ins2-Tipe1BKO小鼠胰島中胰島素相關基因的表達一致降低。在MIN6細胞中敲低或增加Tipe1的表達，發現Tipe1敲低的MIN6細胞增殖下降，而Tipe1過表達的MIN6細胞增殖增加。通過分離Ins2-Tipe1BKO和對照小鼠原代胰島，發現Tipe1敲除小鼠胰島中的增殖相關標志物減少。有證據表明，長時間(3-6個月)暴露于高脂環境可以增加β細胞的增殖。與對照組相比，Ins2-Tipe1BKO-HFD和Ins2-Tipe1BKO-db/db小鼠的β細胞增殖顯著降低。作者進一步利用腺病毒進行Tipe1拯救實驗發現Tipe1過表達可以逆轉其缺失引起的表型，表明Tipe1以細胞自主的方式促進β細胞增殖和胰島素分泌。

3、Tipe1通過Gαs/cAMP通路維持β細胞功能

接下來，作者進一步探究了Tipe1調節胰島β細胞的分子機制，利用IP/質譜法，在β細胞中發現了大量潛在的Tipe1相互作用蛋白，并對已報道的人類IGT(糖耐量受損)和T2D胰島(GSE50398)中不同表達的基因進行聚類分析。根據分析結果，作者進一步探究了Tipe1與Gαs(由Gnas編碼)或GΑSP1(由Gprasp1編碼)的相互作用。同時，共聚焦實驗進一步驗證了Tipe1和Gαs在MIN6細胞中的共定位。為了證實Gαs是否與Tipe1介導的胰島β細胞調控有關，將過表達Gnas的腺病毒轉導Tipe1沉默的MIN6細胞和Ins2-Tipe1BKO小鼠的胰島，發現Gnas的過表達逆轉了MIN6細胞的增殖。此外，在Ins2-Tipe1BKO和Ins2-Tipe1BKO-db/db小鼠的胰島中，高糖刺激的胰島素分泌也被Gnas過表達所逆轉，表明Gαs參與Tipe1介導的β細胞調控。作者進一步研究發現Tipe1通過Gαs/cAMP途徑調節β細胞增殖和胰島素分泌。

4、Tipe1通過抑制k48連接的泛素化降解來穩定Gαs

作者進一步證實了Tipe1與Gαs的相互作用，并且發現Tipe1通過阻斷Gαs蛋白酶體降解來增強Gαs的豐度。通過對與Tipe1存在潛在相互作用的蛋白進行分析，發現這些蛋白參與了RNA剪接、蛋白質轉運和蛋白質泛素化過程的調節，有報道稱，Tipe1可以抑制其結合蛋白的多泛素化，Gαs在K28位點有乙酰化修飾，但沒有證據表明Gαs的泛素化修飾。然后，作者試圖確定Tipe1是否可以調節Gαs的泛素化修飾。首先檢測了內源性Gαs在HEK293T和MIN6細胞中的泛素化積累，發現免疫沉淀的Gαs蛋白存在泛素化修飾，同時Tipe1過表達抑制內源性和外源性Gαs蛋白的泛素化積累，而Tipe1敲低可促進Gαs泛素化。一致地，Tipe1過表達抑制了MIN6細胞中k48連接的Gαs泛素化，而敲低Tipe1逆轉了上述作用。進一步確定了Gαs的泛素化位點，過表達Tipe1降低了Gαs在8、28和96位的泛素化，這表明Gαs的三個賴氨酸殘基(K8、K28和K96)負責Tipe1介導的Gαs多泛素化。進一步研究表明Tipe1通過USP5抑制Gαs泛素化降解。

本研究確定了Tipe1在調節β細胞穩態中的關鍵作用，首次報道了Tipe1調節Gαs的泛素化修飾，并通過去泛素化酶USP5抑制Gαs的多泛素化，從而穩定Gαs，提高了cAMP的下游水平，表明Tipe1可能成為T2D干預的新靶點。

*山東大學基礎醫學院博士研究生丁璐為該論文的第一作者，基礎醫學院高立芬教授為該論文通訊作者，山東大學為該論文的第一作者單位和通訊作者單位。