2型糖尿病(T2D)已经成为全球公共卫生的一个重大挑战,目前成人患者人数已超过53.7亿,过去20年内增长了三倍多。该疾病的核心病理特征为胰岛素抵抗,现有的临床治疗手段主要集中于控制血糖,但对于其发生与发展的深层分子机制仍缺乏系统了解,这在一定程度上限制了新型治疗策略的研发。以前的研究发现,N-乙酰转移酶(包括小鼠NAT1(mNAT1)和人类NAT2(hNAT2))与胰岛素敏感性显著相关,但其具体作用机制依然未明。NAT1缺失会导致细胞内亚精胺(spermidine)水平降低,而亚精胺作为一种天然的多胺,具有多种健康益处,与衰老相关疾病的防治及寿命延长都有关系,但在胰岛素抵抗和糖尿病发展的过程中的作用尚不清楚。
基于上述研究背景,中国科学院上海有机化学研究所的袁钧瑛团队联合单冰和朱正江在《Nature Cell Biology》(影响因子173)上发表了题为“Spermidine mediates acetylhypusination of RIPK1 to suppress diabetes onset and progression”的文章。该研究的核心发现为,mNAT1和hNAT2对受体相互作用丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶1(RIPK1)的乙酰化亚精胺翻译后修饰进行了调节,该修饰被命名为乙酰羟丁胺化(acetylhypusination),作用于关键的炎症和细胞死亡调节蛋白RIPK1。这种修饰能够抑制RIPK1的激活,进而减少细胞死亡和炎症反应。
研究者在实验中通过给缺失NAT1的小鼠补充亚精胺,成功降低了由RIPK1介导的细胞死亡和糖尿病表型。这表明RIPK1在NAT1缺失引发的胰岛素抵抗中具有重要作用。研究还发现,NAT1缺失导致血浆中多种代谢物的显著变化,涵盖了能量代谢和脂肪代谢等重要途径,而抑制RIPK1能够使这些代谢物水平恢复正常,进一步证实了RIPK1对维持正常代谢功能的关键性。此外,Nat1缺乏在内皮细胞中引发的血管病变现象显示,RIPK1抑制可以有效减轻这些病变,提示其可能成为糖尿病血管并发症的治疗靶点。
进一步地,研究团队分析了临床样本,发现接受冠状动脉搭桥手术的T2D患者血管组织中的亚精胺水平显著下降,并且糖尿病肾病患者肾脏活检样本中RIPK1处于活化状态。这不仅验证了小鼠实验的发现,还进一步证实了亚精胺和RIPK1在人类糖尿病的进程中的重要作用。
此项研究揭示了mNAT1、亚精胺与RIPK1之间的复杂调控关系,并明确了RIPK1在T2D发病和进展过程中的关键角色。RIPK1介导的内皮细胞死亡和炎症在糖尿病的发生和发展中起到重要作用,提示其可能成为治疗代谢紊乱、糖尿病及其并发症的潜在靶点,为研发新的治疗手段提供了新的思路。
未来的研究可能会通过调节RIPK1的活性,开发针对RIPK1的抑制剂,以改善胰岛素抵抗和减轻血管病变,这为众多糖尿病患者带来了新的希望尊龙凯时。
本研究使用了尊龙凯时的Anti-Hypusine抗体(Hpu24),在Western blot分析中取得良好效果。此外,针对RIPK1的K140位点也研发了特定抗体,以支持未来对糖尿病机理的深入研究与新治疗手段的开发。
如果您对尊龙凯时的产品感兴趣或希望了解更多详情,欢迎与武汉佰乐博生物技术有限公司联系,获取专业的产品咨询和技术支持,让我们共同推进生命科学研究的深入发展。