2型血糖值高的（T2D）是种由多个遗传的和坏境情况产生的具有广泛性存有的分解排泄性病。直肠细菌学菌种体群与宿主细胞彼此的双方意义在餐食诱发的T2D发病率制度化中起着要点意义。高脂餐食（HFD）会出现直肠细菌学菌种体群的失调，损毁肠-肝轴的准稳态，并根据细菌学菌种体分解排泄物危害脾脏等的分解排泄性能，于是出现脾脏等胰岛素抵触和草莓糖分解排泄异常情况。在直肠中，色氨酸是种根本的果香族有机酸，其分解排泄手段与直肠细菌学菌种体群的项目密切练习相关。色氨酸分解排泄的失调与T2D的情况存在根本练习。只不过，其实已经在的探索论述了直肠细菌学菌种体群在色氨酸分解排泄中的意义，但其实际制度化仍不厘清。

2024年8月，华北工院大家叶邦策/周英、浙江省工业生产大家漆楠在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。

好的文章名字大全：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）

小说作者组织：华东理工大学、浙江工业大学

研究探讨资料：血清、粪便

分成小组相关信息：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）

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

技木路线图：

PART 01

研究探讨結果

01、高脂食品引诱的胰岛素抵触小鼠突出表现出肠内微怪物群的重要变化规律

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测序和宏什么是基因组分析：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诱惑的IR小鼠表演出胃肠道细小微生物学群的强势的变化

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

02、高脂吃饭诱发的胰岛素对抗小鼠5-HIAA能力降低了

ND和HFD的小鼠的肠管分泌转化总体水平两者长期存在不错异同性（图2A和B）。异同性分泌转化物基本含有的路径收录不饱和状态皮脂酸的生物制品结合、苯丙氨酸分泌转化、酪氨酸分泌转化和色氨酸分泌转化（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）；靶向疗法基础代谢组学证明：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引诱的IR小鼠5-HIAA程度减低

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

03、5-HIAA可在自身经微菌物顺利通过非明显方法由色氨酸引发

为研讨5-HIAA是否需要能够由肠内微动物群由寄主独特造成。各分为用Trp、5-HTP和5-HT对小鼠尿液悬液开始培育，估测5-HIAA的渗透压。发展Trp和5-HTP在微动物离子液体时候有差异性的5-HIAA的造成，而5-HT没能（图3B），表述这一种微动物分泌路径独特于常见的5-HT路径（luz15酶介导）。

小鼠粪便样本进行了宏DNA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可在身上经微怪物进行非典型案例方法由色氨酸会产生

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

04、5-HIAA改进红葡糖承受不合格品和糖尿病且保持良好肝胰岛素的敏理想化

身体内部和离体检验检测，验测5-HIAA什么情况下兼有解决胰岛素反抗的渗透性。植物三维模型来进行糖耐量检验检测（OGTT）和胰岛素耐量检验检测（ITT）：5-HIAA解决了红提糖耐受性性和胰岛素耐受性性。 神经元模型工具经5-HIAA补救后，胰岛素推进的IRS1酪氨酸磷碱化和上下游Akt磷碱化关卡减小，提示卡5-HIAA能推进内脏胰岛素移动信号转导，保护好胰岛素敏感脆弱性。

图4 5-HIAA有效改善匍萄糖耐受力不良的和变胖且恢复肝胰岛素敏感度性

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

05、5-HIAA实现重置肾脏器官AhR/TSC2/mTORC1轴来促使胰岛素预警减压反射

猜测5-HIAA对胰岛素数字的信号传输的有助于机会根据感于其对mTORC1数字的信号径路的克制。组织细胞实验英文灵魂存在5-HIAA克制了mTORC1介导的S6K1磷过酸（图5A）。针对mTORC1中下游负调节作用分子TSC2，5-HIAA分子量能够根据感性地激发TSC2遗传基因的转录，提生其淀粉酶平均水平（图5B和C）。且TSC2被沉睡时候下，5-HIAA没有对mTORC1更改密码的克制。 另体内的身体实验室中遇到5-HIAA会以配体依懒的玩法激话AhR，且断定了AhR在TSC2-mTORC1电磁波径路中的中上游做用，证明文件5-HIAA确认AhR调控TSC2-mTORC1径路。

图5 5-HIAA可以通过成功激活肾脏AhR/TSC2/mTORC1轴来推进胰岛素4g信号牵张反射

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

06、T2D糖尿病患者彰显5-HIAA水平面下跌

临床治疗上，T2D患有（n = 21）与无T2D（H；n = 15）的粪水细茵发效液中5-HIAA情况回落（图6A）。一起，T2D患有（n=23）与身心健康受试者（n = 22）血清中5-HIAA情况减小（图6B）。也许多组间尿中5-HIAA情况无重要力差异，但仍分析到T2D受试者有回落变化趋势（图6C）。

图6 T2D女性展现5-HIAA的水平急剧下降

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

PART 02

短文总结

该设计凭借生物体工程沙盘模型大便、血清范本的16S rDNA测序、宏基因遗传组测序、非靶及及靶向疗法新陈产生转化组学等技巧，阐述肠管生物体工程群忽略的色氨酸新陈产生转化物5-HIAA在高脂膳食诱导性的胰岛素预防和T2D中的至关重要功效；暗藏现5-HIAA是凭借调高肾脏器官AhR/TSC2/mTORC1数据信息信号通路，调理胰岛素神经敏理性和冬枣糖新陈产生转化，存在暗藏的缓解價值。因此，5-HIAA能力的降低已经最为T2D早珍断的生物体工程符号物，进步的设计都可以挑战其在临床研究应用中的已经性。

PART 03

拜谱总结

5-HIAA是5-羟色胺下游的一种色氨酸代谢物，文章采用两组学方法剖析了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。

拜谱生物工程作为一家国内领先的多组学服务公司，可提供完善成熟的（绘制）蛋白酶质组、（非）靶向疗法治疗排泄率组（如靶向疗法治疗色氨酸排泄率组）、转录组以及菌群制品组等多组学产品技术服务体系。欢迎致电咨询！

考虑学术论文：

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.