2型血糖值高的（T2D）是种由许多种遗传基因和学习环境元素吸引的广泛的来源于的消化吸收性常见疾病。肠胃微怪物群与宿主细胞之間的主动角色在饭食诱惑的T2D犯病制度化中起着最为关键的角色。高脂饭食（HFD）会出现肠胃微怪物群的不正常，弄坏肠-肝轴的恒定，并完成微怪物消化吸收物会造成肾脏的消化吸收功能性，然后出现肾脏胰岛素减缓和红提葡萄糖粉消化吸收超时。在肠胃中，色氨酸是种很决定性的芬芳族蛋白质，其消化吸收经过与肠胃微怪物群的工作密切关联涉及。色氨酸消化吸收的不正常与T2D的会出现会有很决定性关联。当然，也许重复理论研究阐明了肠胃微怪物群在色氨酸消化吸收中的角色，但其基本制度化仍不明确的。

2024年8月，豫东理工学院院校叶邦策/周英、湖南产业院校漆楠在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。

论文分类：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）

原作者公司的：华东理工大学、浙江工业大学

实验材料：血清、粪便

排序资料：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）

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

技术性规划：

PART 01

学习可是

01、高脂饮食起居诱导型的胰岛素抵触小鼠体现出胃肠道微菌物群的有效变化规律

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小鼠表現出肠管微怪物群的相关性的变化

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

02、高脂餐食诱惑的胰岛素抵触小鼠5-HIAA平行降

ND和HFD的小鼠的肠管分解含量之前具备同质性差别的（图2A和B）。差别的分解物主要的丰度的经由收录不过剩脂肪含量酸的菌物分解成、苯丙氨酸分解、酪氨酸分解和色氨酸分解（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）；靶点代谢转化组学证明：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诱骗的IR小鼠5-HIAA程度下降

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

03、5-HIAA可在肚子里经微生物培养基制品根据非典范路径由色氨酸诞生

为探析5-HIAA可否就可以由肠管微菌物群由快穿之女主独特存在。分开 用Trp、5-HTP和5-HT对小鼠排泄物悬液做塑造培养，自动测量5-HIAA的氧化还原电位。发觉Trp和5-HTP在微菌物催化剂的作用的时候有取得的5-HIAA的存在，而5-HT找不到（图3B），取决于这般微菌物代谢率前提条件独特于典范的5-HT前提条件（luz15酶介导）。

小鼠粪便样本进行了宏表观遗传组分析。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可在机体经微菌物根据非典型性方式由色氨酸引发

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

04、5-HIAA优化巨峰葡萄糖水接受异常情况和糖尿病且保证肝胰岛素强烈性

身体内部和身体外检测，检测5-HIAA有无更具可以提升胰岛素忍受的活力。小动物建模方法展开糖耐量检测（OGTT）和胰岛素耐量检测（ITT）：5-HIAA可以提升了红提糖承受性和胰岛素承受性。 组织类别经5-HIAA外理后，胰岛素力促的IRS1酪氨酸磷硝化作用和下面Akt磷硝化作用质量影响，系统提示5-HIAA可能力促脾脏胰岛素走势转导，保护英文胰岛素灵敏性。

图4 5-HIAA增强夏黑葡萄糖粉耐受力恶意和肥嘟嘟且做到肝胰岛素灵敏性

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

05、5-HIAA采用激发肝AhR/TSC2/mTORC1轴来驱动胰岛素数据信号传导电流

推断5-HIAA对胰岛素移动信息心脏传导系统的推动已经根据于其对mTORC1移动信息径路的抑制作用性性。细胞系测试核实5-HIAA抑制作用性性了mTORC1介导的S6K1磷酸性反应（图5A）。面对mTORC1品牌进入校园市场负国家宏观调控因素TSC2，5-HIAA标准容量能能根据性地刺激性TSC2dna的转录，上升其淀粉酶技术水平（图5B和C）。且TSC2被沉睡实际情况下，5-HIAA减弱对mTORC1激活码的抑制作用性性。 同时内身体外实践中察觉到5-HIAA可能以配体忽略的方式方法启用AhR，且证明材料了AhR在TSC2-mTORC1手机信号通道中的中上游做用，证明材料5-HIAA使用AhR控制TSC2-mTORC1通道。

图5 5-HIAA用系统激活内脏器官AhR/TSC2/mTORC1轴来使得胰岛素数字信号减压反射

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

06、T2D朋友显示信息5-HIAA水平面下滑

临床药理上，T2D病女性（n = 21）与无T2D（H；n = 15）的便便有害菌厌氧发酵液中5-HIAA质量上升（图6A）。也，T2D病女性（n=23）与良好受试者（n = 22）血清中5-HIAA质量大幅度降低（图6B）。虽然说多组间阴道分泌物中5-HIAA质量无有效力差异，但仍洞察分析到T2D受试者有上升市场趋势（图6C）。

图6 T2D患有展示5-HIAA平均水平急剧下降

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

PART 02

新闻稿件工作小结

该科研凭借两栖动物模形粪渣、血清样品的16S rDNA测序、宏染色体组测序、非靶及其靶向药物排泄组学等层次，证明能够使肠胃菌群学群信任的色氨酸排泄物5-HIAA在高脂饮食习惯分析的胰岛素反击和T2D中的根本用处；高并发现5-HIAA是凭借调试肝或其他排毒器官AhR/TSC2/mTORC1无线信号通道，能够改善胰岛素刺激性性和夏黑葡萄糖水排泄，兼备风险的诊治价格。然而，5-HIAA层次的大大减少将充当T2D旱期鉴别诊断的怪物学标志的意思物，进步骤的科研能够探险其在诊疗广泛应用中的将性。

PART 03

拜谱总结ppt

5-HIAA是5-羟色胺下游的一种色氨酸代谢物，文章采用几组学科技剖析了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。

拜谱生物体作为一家国内领先的多组学服务公司，可提供完善成熟的（表达）蛋清质组、（非）靶向疗法药物分解组（如靶向疗法药物色氨酸分解组）、转录组以及微怪物组等多组学产品技术服务体系。欢迎致电咨询！

参考选取文献综述：

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.