2型血糖高（T2D）就是种由几种隐性基因和环镜问题造成的的大面积普遍存在的基础分解分泌性传染性传播疾病。肠子微生态学群与宿体间的相护做用在食用习惯诱导型的T2D发作考核体制中起着关健做用。高脂食用习惯（HFD）会会导致肠子微生态学群的失调，伤害肠-肝轴的准稳态，并顺利通过微生态学基础分解分泌物危害肝或其他排毒器官的基础分解分泌基本功能，故而会导致肝或其他排毒器官胰岛素减缓和匍萄糖基础分解分泌异常处理。在肠子中，色氨酸就是种注重的芬芳族安基酸，其基础分解分泌前提条件与肠子微生态学群的行动相互之间各种相关。色氨酸基础分解分泌的失调与T2D的發生起着注重去联系。显然，尽量另一个探究折射出了肠子微生态学群在色氨酸基础分解分泌中的做用，但其具体的考核体制仍不明晰。

2024年8月，华北理工学大家叶邦策/周英、江西工艺大家漆楠在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。

优秀文章名稱：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）

写作者工作单位：华东理工大学、浙江工业大学

科学研究用料：血清、粪便

好友分组数据：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

新技术路线规划：

PART 01

科研可是

01、高脂饭食引诱的胰岛素抗击小鼠具体表现出肠子微怪物群的明显变迁

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介导的IR小鼠具体表现出胃肠道微细菌群的显著性改变

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

02、高脂餐食诱惑的胰岛素抗御小鼠5-HIAA级别降低

ND和HFD的小鼠的肠胃分泌转化转化的水平互相都存在可观相互影响（图2A和B）。相互影响分泌转化转化物主要怪物富集的路经比如不供大于求皮下脂肪酸的怪物炼制、苯丙氨酸分泌转化转化、酪氨酸分泌转化转化和色氨酸分泌转化转化（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）；靶向疗法新陈代谢组学证明：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诱导型的IR小鼠5-HIAA含量减少

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

03、5-HIAA可在胃中经微生物学制品经过非关键手段由色氨酸制造

为浅析5-HIAA可不就能够就能够由直肠微怪物学技术群由快穿之女主经济独立的生成。不同用Trp、5-HTP和5-HT对小鼠便便悬液做培养出来，估测5-HIAA的酸度。遇到Trp和5-HTP在微怪物学技术离子液体历程有为显著的5-HIAA的生成，而5-HT如果没有（图3B），反映出类似这些微怪物学技术消化吸收路线经济独立的于类型的5-HT路线（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可在机体经微菌物根据非类型路径由色氨酸产生

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

04、5-HIAA改善效果夏黑葡萄糖粉受劣质和臃肿且保持良好肝胰岛素比较敏单纯

体中和体内冲击耐压试验检测，检查5-HIAA会不还具有缓和胰岛素承受的活力性。动植物沙盘模型来糖耐量冲击耐压试验检测（OGTT）和胰岛素耐量冲击耐压试验检测（ITT）：5-HIAA缓和了萄葡糖受和胰岛素受。 人体细胞对模型经5-HIAA工作后，胰岛素增进的IRS1酪氨酸磷酸性反应和中下游Akt磷酸性反应水准下降，警告5-HIAA应该增进肝胀胰岛素数据信息转导，保护性胰岛素敏感度性。

图4 5-HIAA解决提子糖接受不良的和肥胖病且恢复肝胰岛素脆弱性

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

05、5-HIAA能够 激活开通胰腺AhR/TSC2/mTORC1轴来有助于胰岛素表现减弱

预测5-HIAA对胰岛素电磁波牵张反射的利于已经依靠性于其对mTORC1电磁波径路的促使作用。组织细胞实验室核实5-HIAA促使作用了mTORC1介导的S6K1磷过酸（图5A）。对mTORC1中下游负控制指数TSC2，5-HIAA的用药量应该依靠性性地的刺激TSC2基因组的转录，提升 其血清情形（图5B和C）。且TSC2被恐惧情形下，5-HIAA丢失对mTORC1激活码的促使作用。 此外肚子里身体之外实验性中找到5-HIAA可不可以以配体依赖于的行为刺激启动AhR，且印证了AhR在TSC2-mTORC1信号灯径路中的品牌进入校园市场帮助，证件5-HIAA能够 AhR阻止TSC2-mTORC1径路。

图5 5-HIAA完成成功激活肝功能AhR/TSC2/mTORC1轴来催进胰岛素数字信号抗扰

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

06、T2D朋友信息显示5-HIAA标准越来越低

诊疗上，T2D病爱美者（n = 21）与无T2D（H；n = 15）的粪液有害菌厌氧发酵液中5-HIAA能力上升（图6A）。时候，T2D病爱美者（n=23）与建康受试者（n = 22）血清中5-HIAA能力减少（图6B）。尽管说两对间尿夜中5-HIAA能力无不错能力差异，但仍观擦到T2D受试者有上升的趋势（图6C）。

图6 T2D患有呈现5-HIAA层次上升

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

PART 02

小文章个人总结

该分析利用食草动物对模型粪渣、血清模本的16S rDNA测序、宏染色体组测序、非靶甚至靶点产生率组学等技艺，具体分析肠管微海洋生物学群依赖感的色氨酸产生率物5-HIAA在高脂起居帮助的胰岛素抵挡和T2D中的最重要效果；高并发现5-HIAA是利用调低内脏AhR/TSC2/mTORC1警报信号通路，有所改善胰岛素脆弱性和萄葡糖产生率，有着因素的手术治疗附加值。显然，5-HIAA含量的变低或许当作T2D晚期临床试验诊断的海洋生物学因素物，进每一步的分析也可以宇宙探索其在临床试验适用中的或许性。

PART 03

拜谱工作小结

5-HIAA是5-羟色胺下游的一种色氨酸代谢物，文章采用几组学枝术剖析了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。

拜谱生态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（掩盖）球胆固醇组、（非）靶向疗法治疗分解组（如靶向疗法治疗色氨酸分解组）、转录组以及微海洋生物组等多组学产品技术服务体系。欢迎致电咨询！

参考价值论文资料：

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.