2型血糖高（T2D）一种由多重遗传性和生活环境条件诱发的很广会有的消化吸收性问题。肠内细菌工程群与宿主细胞内的主动意义在饭食诱发的T2D复发缘由中起着关键性意义。高脂饭食（HFD）会造成 肠内细菌工程群的错乱，被破坏肠-肝轴的恒定，并在细菌工程消化吸收物影响到肝和脏的消化吸收功用，以此造成 肝和脏胰岛素减缓和巨峰葡糖消化吸收失败。在肠内中，色氨酸一种核心的清香族蛋白质，其消化吸收条件与肠内细菌工程群的行为密切关联有关的。色氨酸消化吸收的错乱与T2D的发生的呈现出核心关联。显然，纵然已建科研论述了肠内细菌工程群在色氨酸消化吸收中的意义，但其具体情况缘由仍不清晰。

2024年8月，华东地区工院师范高校叶邦策/周英、在中国化工师范高校漆楠在Proc Natl Acad Sci U S A（IF=9.4）上发表题为“The microbiota-dependent tryptophan metabolite alleviates high-fat diet–induced insulin resistance through the hepatic AhR/TSC2/mTORC1 axis”的研究文章。通过对高脂饮食诱导的胰岛素抵抗小鼠模型的肠道微生物群和代谢组进行综合分析，揭示了肠道微生物群依赖的色氨酸代谢产物5-羟吲哚-3-乙酸（5-HIAA）通过激活肝脏AhR/TSC2/mTORC1信号通路缓解高脂饮食诱导的胰岛素抵抗。

的文章名字大全：The microbiota-dependent tryptophan metabolite alleviates high-fat diet–induced insulin resistance through the hepatic AhR/TSC2/mTORC1 axis（Proc Natl Acad Sci U S A，IF=9.4，2024.08）

作家公司：华东理工大学、浙江工业大学

学习涂料：血清、粪便

好友分组讯息：雄性C57BL/6J小鼠（4周龄，n=6）连续喂食15周，对照组：ND小鼠（正常饮食）、实验组：HFD小鼠（高脂饮食）

组学科技：血清/粪便：非靶和靶向代谢组学、粪便：16S rDNA和宏基因组测序

新技术线路：

PART 01

设计数据

01、高脂餐饮诱骗的胰岛素反抗小鼠成绩出可以使肠胃微怪物群的更为明显变

喂养过程中，HFD小鼠的体重增量更多，出现空腹高血糖（图1A和B）。HFD小鼠可观察到糖耐受性和胰岛素耐受性受损。粪便进行16S rDNA测序和宏DNA组分析：HFD喂养显著改变了小鼠的肠道微生物群组成（图1E）。HFD小鼠拟杆菌门相对丰度下降，厚壁菌门丰度增加，与肥胖人群的肠道微生物特征一致。

图1 HFD诱发的IR小鼠特征出胃肠道菌群技术群的同质性变化无常

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

02、高脂饮食结构成脂的胰岛素抗御小鼠5-HIAA总体水平较低

ND和HFD的小鼠的肠胃分解细胞新陈新陈代谢率水平方向两者之间存在着不同之处性不同之处（图2A和B）。不同之处分解细胞新陈新陈代谢率物首要含有的前提条件包涵不饱满多余脂肪酸的怪物组成、苯丙氨酸分解细胞新陈新陈代谢率、酪氨酸分解细胞新陈新陈代谢率和色氨酸分解细胞新陈新陈代谢率（图2D）。

色氨酸代谢在T2D和其他代谢综合征中发挥作用，且色氨酸代谢物5-HIAA在HFD小鼠的粪便中的存在水平低于ND小鼠（图2E）；靶点分泌组学证明：HFD小鼠的粪便和血清中的5-HIAA含量都降低（图2F）。说明在HFD诱导的IR小鼠中，5-HIAA通过色氨酸代谢受损而减少。

图2 HFD诱发的IR小鼠5-HIAA标准降低

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

03、5-HIAA可在休内经枯草芽孢杆菌制品根据非关键前提条件由色氨酸呈现

为初探5-HIAA是能够 由肠管微生态学群由宿体独特引发了。都用Trp、5-HTP和5-HT对小鼠粪渣悬液完成激发，检测5-HIAA的溶度。出现 Trp和5-HTP在微生态学离子液体阶段中含差异性的5-HIAA的引发了，而5-HT并没有（图3B），取决于这款微生态学分解前提条件独特于其最典型的的5-HT前提条件（luz15酶介导）。

小鼠粪便样本进行了宏人类基因组分析。在小鼠肠道微生物群中存在192株微生物菌株，具有与luz15同源的酶。通过质谱检测验证微生物从5-HTP中产生5-HIAA的非典型途径能力。

图3 5-HIAA可在体里经微海洋生物在非具代表性条件由色氨酸制造

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

04、5-HIAA调节提子糖承受缺陷和肥胖者且保持稳定肝胰岛素敏锐性

休内和身体之外检验报告台，检验检测5-HIAA是否有有减少胰岛素抗拒的几丁质酶。动物界模板来进行糖耐量检验报告台（OGTT）和胰岛素耐量检验报告台（ITT）：5-HIAA减少了匍萄糖受和胰岛素受。 癌细胞建模方法经5-HIAA加工后，胰岛素推动的IRS1酪氨酸磷酸性反应和上中游Akt磷酸性反应技术降，系统提示5-HIAA可以推动内脏胰岛素信息转导，爱护胰岛素神经敏感度状态。

图4 5-HIAA有效改善草莓糖耐热较差和高脂肪且增加肝胰岛素神经渗透性认识

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

05、5-HIAA用激发肝和脏AhR/TSC2/mTORC1轴来催进胰岛素预警减弱

猜测5-HIAA对胰岛素讯号牵张反射的力促很有可能依耐于其对mTORC1讯号环路的阻止。肿瘤细胞测试核实5-HIAA阻止了mTORC1介导的S6K1磷硝化作用（图5A）。这对于mTORC1上下游负调节作用要素TSC2，5-HIAA药量行依耐性地促使TSC2什么是基因的转录，挺高其淀粉酶技术水平（图5B和C）。且TSC2被缄默的情况下，5-HIAA影响对mTORC1系统激活的阻止。 别的自身身体科学实验中感觉5-HIAA就能够以配体依懒的的方法促活AhR，且表明了AhR在TSC2-mTORC1表现径路中的长江上游用，证明信5-HIAA顺利通过AhR控制TSC2-mTORC1径路。

图5 5-HIAA采用激话肝部AhR/TSC2/mTORC1轴来有利于促进胰岛素走势牵张反射

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

06、T2D自身提示 5-HIAA能力增涨

监床上，T2D病员（n = 21）与无T2D（H；n = 15）的屎尿有害菌面团发酵液中5-HIAA横向的较低（图6A）。一并，T2D病员（n=23）与安全受试者（n = 22）血清中5-HIAA横向较低（图6B）。即便是三组间小便中5-HIAA横向无偏态能力差异，但仍洞察分析到T2D受试者有的较低市场需求（图6C）。

图6 T2D患病者凸显5-HIAA质量降低

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

PART 02

优秀文章总结

该分析在食草动物模型工具尿液、血清样例的16S rDNA测序、宏遗传基因组测序、非靶及靶向开展产生组学等技艺，具体分析消化道微生态学学工程群依赖感的色氨酸产生态学工程5-HIAA在高脂饮食结构诱骗的胰岛素反击和T2D中的最重要的功效；高并发现5-HIAA是在调准肝部AhR/TSC2/mTORC1信息环路，促进胰岛素皮肤敏理智和夏黑葡萄糖注射液产生，兼有潜在性的的开展市场价值。不仅，5-HIAA情况的缩减很有会用于T2D早期珍断的生态学工程标准物，再次一个脚印的分析能能探寻其在诊疗应用中的很有会性。

PART 03

拜谱总结

5-HIAA是5-羟色胺下游的一种色氨酸代谢物，文章采用几组学技术应用剖析了5-HIAA促进肝脏胰岛素信号传导和保护胰岛素敏感性的潜在机制，揭示了肠道微生物依赖的5-HIAA在T2D发病机制中的调节作用，并为将5-HIAA作为潜在的糖尿病治疗药物提供了新的见解。

拜谱生物学作为一家国内领先的多组学服务公司，可提供完善成熟的（修饰语）蛋清质组、（非）靶点治疗产生组（如靶点治疗色氨酸产生组）、转录组以及微动物组等多组学产品技术服务体系。欢迎致电咨询！

选取文章：

Du W, Jiang S, Yin S, Wang R, Zhang C, Yin BC, Li J, Li L, Qi N, Zhou Y, Ye BC. The microbiota-dependent tryptophan metabolite alleviates high-fat diet-induced insulin resistance through the hepatic AhR/TSC2/mTORC1 axis. Proc Natl Acad Sci U S A. 2024 Aug 27;121(35):e2400385121.