2型血糖值高的（T2D）是种由多个基因遗传和环保最主要因素促使的广泛的来源于的消化吸收性消化道疾病。胃直肠怪物工程群与寄主范围内的相互之间用在饭食结构帮助的T2D发病率制度中起着关键因素用。高脂饭食结构（HFD）会会造成胃直肠怪物工程群的错乱，受损肠-肝轴的准稳态，并能够 怪物工程消化吸收物应响肝胀的消化吸收模块，可以会造成肝胀胰岛素抗击和匍萄糖消化吸收异常的。在胃直肠中，色氨酸是种最主要的香熏族有机酸，其消化吸收有效途径与胃直肠怪物工程群的活动组织密切取得联系主要性。色氨酸消化吸收的错乱与T2D的发生怀有最主要取得联系。然后，尽可能原有钻研呈现了胃直肠怪物工程群在色氨酸消化吸收中的用，但其具体化制度仍不要明确。

2024年8月，华北工院学校叶邦策/周英、江西工业化的学校漆楠在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。

小文章分类：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）

小说作家机关单位：华东理工大学、浙江工业大学

设计板材：血清、粪便

组群信息：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

系统路线规划：

PART 01

探究最后

01、高脂餐饮成脂的胰岛素防御小鼠现象出直肠微微生物当中群的明显变化无常

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引发的IR小鼠行为出肠内微动物群的相关性转变

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

02、高脂饮食习惯介导的胰岛素反击小鼠5-HIAA平行缩减

ND和HFD的小鼠的消化道分解质量互相存在的相关性距离（图2A和B）。距离分解物常见聚集的经由主要包括不达到饱和状态多余脂肪酸的生物学自动合成、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引导的IR小鼠5-HIAA水平方向有效降低

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

03、5-HIAA可在休内经微海洋生物借助非非常典型经由由色氨酸导致

为浅议5-HIAA是否是可能由肠内微怪物群由快穿之女主单独呈现。差别用Trp、5-HTP和5-HT对小鼠大便悬液来塑造，在测量5-HIAA的溶液浓度。会发现Trp和5-HTP在微怪物离子液体工作含有相关性的5-HIAA的呈现，而5-HT还没有（图3B），表示类似这些微怪物分解方式单独于先进典型的5-HT方式（luz15酶介导）。

小鼠粪便样本进行了宏遗传基因组分析。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可在胃中经微生态学按照非典范方式由色氨酸诞生

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

04、5-HIAA调理巨峰葡萄糖注射液受缺陷和臃肿且增加肝胰岛素强烈性

里面和身体耐压，验测5-HIAA能不能更具改变胰岛素抗御的可溶性。食草动物建模确定糖耐量耐压（OGTT）和胰岛素耐量耐压（ITT）：5-HIAA改变了萄葡糖受和胰岛素受。 生殖细胞模形经5-HIAA加工处理后，胰岛素加快的IRS1酪氨酸磷酸性反应和在下游Akt磷酸性反应横向降低，显示5-HIAA就能够加快肝或其他排毒器官胰岛素网络信号转导，养护胰岛素明感性状态。

图4 5-HIAA提高巨峰葡萄糖粉耐受力劣质和肥胖型且实现肝胰岛素皮肤敏理想化

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

05、5-HIAA可以通过提高肝部AhR/TSC2/mTORC1轴来有利于胰岛素无线信号减压反射

预测5-HIAA对胰岛素信息传输的增进也许信任感于其对mTORC1信息环路的促使作用。细胞核检测灵魂存在5-HIAA促使作用了mTORC1介导的S6K1磷碱化（图5A）。而言mTORC1上下游负国家宏观调控因素TSC2，5-HIAA的用药量就可以信任感性地刺激性TSC2遗传基因的转录，上升其蛋清含量（图5B和C）。且TSC2被孤独实际情况下，5-HIAA衰退对mTORC1激话的促使作用。 与此同时人体内身体科学试验中表明5-HIAA能够以配体忽略的办法提高AhR，且断定了AhR在TSC2-mTORC1无线信号通道中的长江上游效应，证明信5-HIAA用AhR能够抑制TSC2-mTORC1通道。

图5 5-HIAA借助激活码脾脏AhR/TSC2/mTORC1轴来带动胰岛素表现进行

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

06、T2D的人体现 5-HIAA横向的降低

临床检验上，T2D糖尿病患有（n = 21）与无T2D（H；n = 15）的粪液病毒沤肥液中5-HIAA能力越来越低（图6A）。另外，T2D糖尿病患有（n=23）与营养健康受试者（n = 22）血清中5-HIAA能力影响（图6B）。总之两列间排尿中5-HIAA能力无同质性性好异，但仍观察分析到T2D受试者有越来越低未来趋势（图6C）。

图6 T2D女性提示5-HIAA水平面越来越低

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

PART 02

论文总结ppt

该探讨方案凭借植物模式化粪水、血清样板的16S rDNA测序、宏什么是基因组测序、非靶各类靶向诊疗分泌组学等技艺，呈现消化道微生物技术学体群依赖性的色氨酸分泌物5-HIAA在高脂饮食营养诱惑的胰岛素防御和T2D中的更重要效应；不确定性现5-HIAA是凭借调控肝或其他排毒器官AhR/TSC2/mTORC1网络信号信号通路，缓和胰岛素刺激性性和红葡糖分泌，都具有不确定性的诊疗意义。虽然，5-HIAA能力的缩减机会看作T2D过去判断的生物技术体标识物，进那步的探讨方案都可以探秘其在临床试验应运中的机会性。

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，文章采用几组学技艺剖析了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。

拜谱生物技术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）球蛋白组、（非）靶点疗法新陈代谢转化组（如靶点疗法色氨酸新陈代谢转化组）、转录组以及微生物检测学组等多组学产品技术服务体系。欢迎致电咨询！

参阅论文资料：

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.