2型血糖高（T2D）都是种由多重遗传的和坏境方面给予的具有广泛性现实存在的分泌性症状。肠胃菌群学制品群与宿主细胞充分的充分使用在饭食促进的T2D能够引起病发的工作工作机制中起着主要使用。高脂饭食（HFD）会以至于肠胃菌群学制品群的不正常，被破坏肠-肝轴的恒定，并可以通过菌群学制品分泌物损害肝部的分泌功能表，得以以至于肝部胰岛素预防和常见葡萄品种糖分泌错误。在肠胃中，色氨酸都是种注重的幽香族核苷酸，其分泌手段与肠胃菌群学制品群的活动组织频繁相关。色氨酸分泌的不正常与T2D的遭受更是注重沟通。同时，虽说已经有调查阐述了肠胃菌群学制品群在色氨酸分泌中的使用，但其具体的工作工作机制仍不清楚。

2024年8月，苏北理工学师范学校叶邦策/周英、浙江省化工业师范学校漆楠在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。

句子标题：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）

小编企事业单位：华东理工大学、浙江工业大学

探讨原料：血清、粪便

排序讯息：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

技木线路：

PART 01

研究方案结果显示

01、高脂饮食搭配诱骗的胰岛素承受小鼠具体表现出肠内微生物学制品群的有效的变化

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测序和宏基因遗传组分析：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促进的IR小鼠呈现出胃肠道微菌物群的同质性变

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

02、高脂饮食疗法促进的胰岛素反击小鼠5-HIAA平均水平降底

ND和HFD的小鼠的肠子基础分解情况间存有不错异同（图2A和B）。异同基础分解物主耍丰度的方法例如不供大于求蛋白质酸的菌物提炼、苯丙氨酸基础分解、酪氨酸基础分解和色氨酸基础分解（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）；靶向治疗分泌组学证明：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促进的IR小鼠5-HIAA横向较低

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

03、5-HIAA可在体中经微海洋生物实现非非常典型经由由色氨酸所产生

为论述5-HIAA是否需要可能由胃肠道微动物群由宿主细胞自由引发。各用Trp、5-HTP和5-HT对小鼠大便悬液做提升，测量方法5-HIAA的质量浓度。知道Trp和5-HTP在微动物催化氧化阶段有差异性的5-HIAA的引发，而5-HT如果没有（图3B），表示这些微动物分泌有效方法自由于具代表性的5-HT有效方法（luz15酶介导）。

小鼠粪便样本进行了宏染色体组分析。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可在胃中经微生物当中制品可以通过非举例前提条件由色氨酸产生了

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

04、5-HIAA优化夏黑葡萄糖粉耐热劣质和肥胖病且长期保持肝胰岛素敏感脆弱性

肚子里和休外现场实验，考察5-HIAA有无具持续改善胰岛素抗御的几丁质酶。爬行动物建模开始糖耐量现场实验（OGTT）和胰岛素耐量现场实验（ITT）：5-HIAA持续改善了红提糖承受力和胰岛素承受力。 组织仿真模型经5-HIAA外理后，胰岛素带动的IRS1酪氨酸磷过酸和下面Akt磷过酸程度减轻，信息提示5-HIAA能够 带动肝功能胰岛素表现转导，保護胰岛素的敏理智。

图4 5-HIAA改变萄葡糖耐热不恰当的和腹型肥胖且控制肝胰岛素神经敏各样

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

05、5-HIAA使用提高肝或其他排毒器官AhR/TSC2/mTORC1轴来增强胰岛素网络信号减压反射

推断5-HIAA对胰岛素手机讯号传导电流的带动将根据于其对mTORC1手机讯号通道的克制。細胞试验查证5-HIAA克制了mTORC1介导的S6K1磷过酸（图5A）。在mTORC1品牌进入校园市场负控制系数TSC2，5-HIAA的用药量能够 根据性地刺击TSC2人类基因的转录，增长其蛋白酶品质（图5B和C）。且TSC2被遗忘实际情况下，5-HIAA失去对mTORC1促活的克制。 其他身体里身体检测中发展5-HIAA就能够以配体忽略的模式更改密码AhR，且验证了AhR在TSC2-mTORC1的信号径路中的上中下游角色，关系证明5-HIAA顺利通过AhR缓和TSC2-mTORC1径路。

图5 5-HIAA完成刺激肝胀AhR/TSC2/mTORC1轴来有利于促进胰岛素数字信号进行

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

06、T2D求美者界面显示5-HIAA关卡下滑

医学上，T2D用户（n = 21）与无T2D（H；n = 15）的排泄物革兰氏阴性菌发哮液中5-HIAA技术骤降（图6A）。互相，T2D用户（n=23）与安全健康受试者（n = 22）血清中5-HIAA技术调低（图6B）。或许三组间尿水中5-HIAA技术无偏态性好异，但仍观察植物到T2D受试者有骤降趋势英文（图6C）。

图6 T2D病患展现5-HIAA关卡减少

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

PART 02

软文工作小结

该探析按照動物模特大便、血清范本的16S rDNA测序、宏染色体组测序、非靶还有靶向药物代谢转化率转化组学等技术广泛应用，揭露肠腔微细菌群依耐的色氨酸代谢转化率转化物5-HIAA在高脂餐食介导的胰岛素对抗和T2D中的关键影响；连接数现5-HIAA是按照改变内脏AhR/TSC2/mTORC1数字信号信号通路，改变胰岛素太辨别力认识和提子糖代谢转化率转化，有着因素的控制社会价值。不仅如此，5-HIAA品质的较低能看作T2D旱期初步判断的细菌标志logo物，进一个步骤的探析能找寻其在临床医学广泛应用中的能性。

PART 03

拜谱总结

5-HIAA是5-羟色胺下游的一种色氨酸代谢物，文章采用几组学系统剖析了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。

拜谱海洋生物作为一家国内领先的多组学服务公司，可提供完善成熟的（呈现）球蛋白质含量组、（非）靶向药物药物消化吸收组（如靶向药物药物色氨酸消化吸收组）、转录组以及微微生物学组等多组学产品技术服务体系。欢迎致电咨询！

参考资料资料：

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.