炎症性氧化应激化合物通过快速蛋白质碳化来抑制胰岛素分泌
Emma F Saunders1, Katherine R Schultz1, Isaiah Lowe1
1Department of Chemistry, University of Colorado Denver, USA.
在1型糖尿病前的炎症会导致胰腺β细胞中的蛋白质碳化,损害胰岛素分泌. 这种氧化应激,来自反应性化物和细胞因子,会影响关键蛋白质,并迅速抑制胰岛素的释放.
科学领域:
- *内分泌学和免疫学 *内分泌学和免疫学
- * 分子生物学和蛋白质组学
背景情况:
- *1型糖尿病前期 (T1D) 胰腺β细胞面临炎症,导致早期胰岛素分泌缺陷,先于自身免疫破坏.
- * 蛋白质碳化 (PC),由活性氧物种 (ROS) 和像4-hydroxynonenal (4-HNE) 这样的反应性化物诱导,是炎症应激的标志物.
- *PC涉及蛋白质中氨基酸侧链 (Cys,His,Lys) 的不可逆转的修改.
研究的目的:
- * 为了研究糖尿病前NOD小鼠的胰腺小岛中的蛋白质碳化模式.
- * 分析4-hydroxynonenal (4-HNE) 和促炎细胞因子对培养β细胞中蛋白质碳化和胰岛素分泌的影响.
- *阐明氧化应激在T1D糖尿病前期β细胞功能障碍中的作用.
主要方法:
- *从10周大的糖尿病前NOD小鼠的胰腺小岛蛋白质组分析.
- * 用4-HNE或促炎细胞因子治疗培养的胰岛素分泌细胞 (MIN6和INS-1-GRINCH).
- *测量蛋白质碳化和胰岛素分泌水平.
主要成果:
- *所有三种压力条件 (糖尿病前的小岛,4-HNE,细胞因子) 都增加了蛋白质碳化,特别是影响Rab GTPases和囊泡贩运蛋白质.
- *基因本体学分析显示,糖尿病前小岛的受影响途径与4-HNE和细胞因子治疗影响的途径相似.
- *4-HNE和细胞因子都在培养细胞中显著降低了约50%的胰岛素分泌,而4-HNE导致了快速抑制和广泛的碳化.
结论:
- * 在T1D前小岛上观察到的蛋白质碳化模式表明β细胞经历来自内部ROS生成和外部炎症源的多面性氧化应激.
- * 透免疫细胞的外源性反应性化合物可能代表一种新的,快速的机制,用于抑制糖尿病前期的胰岛素分泌.
- *蛋白质碳化是T1D前炎症性压力的重要后果,导致β细胞功能障碍和胰岛素分泌受损.
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