2型血糖高（T2D）不是种由多个隔代遗传和区域干扰因素引致的大范围会有的产生性问题。肠胃微动物群与宿主细胞之間的彼此能力在饮食营养结构介导的T2D发作原则中起着主要能力。高脂饮食营养结构（HFD）会引起肠胃微动物群的絮乱，损害肠-肝轴的稳定，并完成微动物产动物干扰肾脏器官的产生效果，于是引起肾脏器官胰岛素抵触和草莓糖产生问题。在肠胃中，色氨酸不是种更重要性的香熏族碳水化合物，其产生条件与肠胃微动物群的移动密切找话题想关。色氨酸产生的絮乱与T2D的进行呈现出更重要性找话题。显然，纵然现有钻研论述了肠胃微动物群在色氨酸产生中的能力，但其基本原则仍不明显。

2024年8月，华北理工学院高校叶邦策/周英、四川工业园高校漆楠在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。

经典文章称谓：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）

小说作家公司的：华东理工大学、浙江工业大学

深入分析相关材料：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）

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

枝术的路线：

PART 01

研究探讨报告

01、高脂饮食健康介导的胰岛素忍受小鼠表現出胃肠道微生物学制品群的更为明显改变

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测序和宏染色体组分析：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分析的IR小鼠主要表现出消化道细菌技术群的更为明显的变化

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

02、高脂饮食习惯诱惑的胰岛素对抗小鼠5-HIAA横向减少

ND和HFD的小鼠的肠内新陈消化吸收的水平两者具备相关性差别（图2A和B）。差别新陈消化吸收物基本聚集的经由还包括不趋于稳定肌肉酸的生物学合成视频、苯丙氨酸新陈消化吸收、酪氨酸新陈消化吸收和色氨酸新陈消化吸收（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）；靶向治疗分解代谢组学证明：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诱骗的IR小鼠5-HIAA水准减低

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

03、5-HIAA可在身上经微怪物经由非典型示范方法由色氨酸发生

为研究方案5-HIAA能不能应该由肠腔微动物群由寄主单独的出现。都用Trp、5-HTP和5-HT对小鼠畜禽粪便悬液来培养出来，在测量5-HIAA的溶度。发现Trp和5-HTP在微动物催化反应进程中含明显的5-HIAA的出现，而5-HT不（图3B），是因为类似这些微动物基础代谢途经单独的于其最典型的的5-HT途经（luz15酶介导）。

小鼠粪便样本进行了宏基因遗传组分析。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可在人体经微生物发酵体在非典型性经过由色氨酸发生

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

04、5-HIAA改善红提葡糖接受不当和腹型肥胖且始终维持肝胰岛素敏感脆弱性

体内的和休外实验室检测，考验5-HIAA是体现了调理胰岛素减少的亲水性。节肢动物对模型完成糖耐量实验室检测（OGTT）和胰岛素耐量实验室检测（ITT）：5-HIAA调理了红提葡萄糖注射液承受性和胰岛素承受性。 细胞核模式经5-HIAA办理后，胰岛素驱动的IRS1酪氨酸磷碱化和上中游Akt磷碱化平行变低，提醒5-HIAA就能够驱动肝脏等胰岛素走势转导，保养胰岛素明物质性。

图4 5-HIAA改进匍萄糖受不当和糖尿病且保持良好肝胰岛素准确性认识性

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

05、5-HIAA实现成功激活肝功能AhR/TSC2/mTORC1轴来利于胰岛素数据信息减弱

推断5-HIAA对胰岛素的网络信号传输的有利于促进或者依赖于性于其对mTORC1的网络信号径路的限制性。上皮细胞试验断定5-HIAA限制性了mTORC1介导的S6K1磷过酸（图5A）。对mTORC1品牌进入校园市场负控制系数TSC2，5-HIAA含量能够 依赖于性性地的刺激TSC2什么是基因的转录，增进其蛋白酶质量（图5B和C）。且TSC2被缄默时候下，5-HIAA失常对mTORC1激活码的限制性。 其余机体身体之外实验英文中找到5-HIAA不错以配体依赖于的方式修改密码AhR，且验证了AhR在TSC2-mTORC1数据信号环路中的品牌进入校园市场意义，表明5-HIAA根据AhR可以抑制TSC2-mTORC1环路。

图5 5-HIAA借助激活码内脏器官AhR/TSC2/mTORC1轴来促进会胰岛素预警抗扰

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

06、T2D患有体现 5-HIAA情况回落

临床试验上，T2D人（n = 21）与无T2D（H；n = 15）的猪粪病毒沤肥液中5-HIAA横向减退（图6A）。而且，T2D人（n=23）与安全受试者（n = 22）血清中5-HIAA横向减小（图6B）。虽然说两对间他们的尿液中5-HIAA横向无为显著性能差异，但仍通过观察到T2D受试者有减退市场趋势（图6C）。

图6 T2D用户表明5-HIAA水平方向减低

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

PART 02

新闻稿件总结

该分析采用甲壳动物模型工具排泄物、血清样例的16S rDNA测序、宏遗传基因组测序、非靶及其靶向缓解分泌组学等技艺，呈现直肠微海洋生物技术群根据的色氨酸分泌物5-HIAA在高脂起居引导的胰岛素抗御和T2D中的注重功效；消息队列现5-HIAA是采用调接肝或其他排毒器官AhR/TSC2/mTORC1预警径路，提升胰岛素太敏感和理性和常见葡萄品种糖分泌，包括存在的缓解价值量。虽然，5-HIAA技术水平的影响概率做T2D过去程度的海洋生物技术因素物，进的一步的分析还可以科学探索其在诊疗用途中的概率性。

PART 03

拜谱总结

5-HIAA是5-羟色胺下游的一种色氨酸代谢物，文章采用两组学技术设备剖析了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（突显）球膳食纤维组、（非）靶点基础产生组（如靶点色氨酸基础产生组）、转录组以及微分子生物学组等多组学产品技术服务体系。欢迎致电咨询！

决定性毕业论文：

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.