短链3-羟基酰基辅酶A脱氢酶（SCHAD）与角蛋白8（K8）互作调控胰腺β细胞功能的机制研究

为解决先天性高胰岛素血症（CHI）中SCHAD蛋白功能缺失导致的胰岛素分泌失调问题，研究人员通过酵母双杂交筛选发现角蛋白8（K8）是SCHAD的新型互作蛋白。研究证实高葡萄糖刺激可短暂增强两者互作，且K8缺失会抑制SCHAD在生酮饮食中的上调，揭示了K8-SCHAD互作对β细胞代谢调控的潜在意义，为CHI治疗提供新靶点。

　　

先天性高胰岛素血症（CHI）是一种以持续性低血糖为特征的遗传性疾病，其中由短链3-羟基酰基辅酶A脱氢酶（SCHAD）缺陷引起的代谢型CHI尤为棘手。SCHAD作为线粒体脂肪酸β-氧化通路的关键酶，同时通过抑制谷氨酸脱氢酶（GDH）负调控胰岛素分泌。然而，SCHAD在胰腺β细胞中的非经典功能机制尚不明确，特别是其蛋白互作网络如何影响胰岛素分泌仍存在知识空白。

挪威卑尔根大学临床医学系等机构的研究团队在《BMC Molecular and Cell Biology》发表研究，首次发现中间丝蛋白角蛋白8（K8）与SCHAD存在功能性互作。通过酵母双杂交筛选人胰岛cDNA文库，结合免疫共沉淀和邻近连接技术（PLA），研究人员证实高葡萄糖刺激可动态调节两者互作强度，且K8缺失会削弱SCHAD在代谢应激下的适应性表达。这一发现为理解β细胞代谢调控提供了新视角。

研究主要采用以下技术方法：1）酵母双杂交筛选人胰岛cDNA文库鉴定互作蛋白；2）HEK293细胞和EndoC-βH1β细胞模型进行免疫共沉淀验证；3）邻近连接技术（PLA）定量分析葡萄糖刺激下的互作动态变化；4）利用SCHAD和K8基因敲除小鼠模型评估互作的功能影响。

酵母双杂交揭示K8为SCHAD新型互作蛋白
通过设计两种SCHAD诱饵（含/不含二聚化域），筛选发现K8以88%的克隆占比成为最高置信度互作蛋白。结构域分析显示K8的268-419氨基酸区域（含α螺旋）介导互作，而AlphaFold 3预测其N端可能插入SCHAD活性中心空腔。

细胞实验验证互作并定位时空特征
免疫荧光显示SCHAD阳性线粒体与K8中间丝存在共定位，免疫共沉淀证实两者可形成复合物。值得注意的是，缺失线粒体定位信号的SCHAD突变体（△1-12）与K8结合能力显著降低，提示线粒体微环境对互作的重要性。

葡萄糖刺激动态调控互作强度
在EndoC-βH1细胞中，PLA检测发现20 mM葡萄糖刺激10分钟后SCHAD-K8互作信号增加2倍，30分钟达峰值（4倍于基线），40分钟恢复。这种瞬态互作模式与胰岛素分泌时相高度吻合，暗示K8可能参与SCHAD的快速动员或功能调节。

动物模型揭示代谢应激下的互作意义
虽然SCHAD或K8缺失均不影响对方的基础表达，但生酮饮食实验中，K8敲除小鼠胰腺SCHAD上调幅度较野生型降低41%。这表明K8可能通过稳定SCHAD参与β细胞对脂肪酸氧化的适应性响应。

这项研究首次建立了SCHAD-K8互作与β细胞功能调控的分子联系。K8可能通过三种机制影响SCHAD功能：1）作为支架蛋白协助SCHAD线粒体定位；2）在高糖刺激下暂时"扣押"SCHAD以减弱其对GDH的抑制；3）在代谢应激时维持SCHAD表达稳态。这些发现不仅拓展了对中间丝蛋白非结构功能的认识，也为开发针对代谢型CHI的精准干预策略提供了新思路。未来研究需进一步阐明K8是否存在于线粒体区室，以及该互作如何整合到β细胞代谢感应网络中。