2型血糖值高的（T2D）都是种由多类遗传病和情况因素分析进而引发的比较广泛会存在的产生性疾患。肠胃微海洋生物学学培养基技术检测制品群与宿体区间内的相护的功用在生活习惯成脂的T2D有这种情况考核管理机制中起着关键因素的功用。高脂生活习惯（HFD）会产生肠胃微海洋生物学学培养基技术检测制品群的错乱，破裂肠-肝轴的准稳态，并依据微海洋生物学学培养基技术检测制品产海洋生物学学技术制品损害肾脏的产生系统，所以产生肾脏胰岛素预防和匍萄糖产生非常。在肠胃中，色氨酸都是种注重性的清香族安基酸，其产生经由与肠胃微海洋生物学学培养基技术检测制品群的过程频繁一些。色氨酸产生的错乱与T2D的突发都有注重性联系起来。而是，我以为有设计阐释了肠胃微海洋生物学学培养基技术检测制品群在色氨酸产生中的的功用，但其实际上考核管理机制仍不确切。

2024年8月，西北工院本科上大学叶邦策/周英、上海拜谱生物本科上大学漆楠在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。

新闻稿件命名：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）

作著组织：华东理工大学、浙江工业大学

探讨资料：血清、粪便

分组名资料：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）

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

技能路线地图：

PART 01

科研最终

01、高脂食物引诱的胰岛素减缓小鼠展示出直肠微动物群的明显转化

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诱骗的IR小鼠体现出肠管微生物发酵工程群的取得变动

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

02、高脂飲食诱惑的胰岛素抗击小鼠5-HIAA质量消减

ND和HFD的小鼠的胃肠道分解转化情况中间都存在重要对比（图2A和B）。对比分解转化物重点丰度的方法还有不过剩蛋白质酸的怪物镶嵌、苯丙氨酸分解转化、酪氨酸分解转化和色氨酸分解转化（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）；靶向药物消化吸收组学证明：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分析的IR小鼠5-HIAA平均水平缩减

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

03、5-HIAA可在自身经微微生物当中能够非典型性有效途径由色氨酸出现

为浅论5-HIAA可否应该由胃肠微怪物群由寄主经济自由发生。各用用Trp、5-HTP和5-HT对小鼠粪水悬液展开养成，侧量5-HIAA的质量浓度。遇到Trp和5-HTP在微怪物催化反应历程含有差异性的5-HIAA的发生，而5-HT无（图3B），证实类似这些微怪物排泄途经经济自由于经典的5-HT途经（luz15酶介导）。

小鼠粪便样本进行了宏基因组组分析。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可在休内经微生物培养基工程采用非其最典型的路经由色氨酸所产生

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

04、5-HIAA提升草莓糖接受黑心和肥胖者且保持稳定肝胰岛素太敏各样

自身和身体经过多次实验发现，测试5-HIAA有没有都具有改变胰岛素防御的生物。节肢动物三维模型做出糖耐量经过多次实验发现（OGTT）和胰岛素耐量经过多次实验发现（ITT）：5-HIAA改变了提子糖承受力和胰岛素承受力。 癌细胞整治经5-HIAA正确处理后，胰岛素驱动的IRS1酪氨酸磷硝化作用和中上游Akt磷硝化作用横向大大减少，温馨提示5-HIAA需要驱动肾脏胰岛素警报转导，庇护胰岛素神经敏理智。

图4 5-HIAA增强常见葡萄品种糖接受不健康和腹型肥胖且保持着肝胰岛素敏感脆弱性

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

05、5-HIAA确认激话肾脏AhR/TSC2/mTORC1轴来促进会胰岛素卫星信号传输

推算5-HIAA对胰岛素卫星4g信号传输的催进有机会依靠于其对mTORC1卫星4g信号环路的可可抑制作用。细胞膜科学实验灵魂存在5-HIAA可可抑制作用了mTORC1介导的S6K1磷硝化作用（图5A）。面对mTORC1长江上游负干预指数TSC2，5-HIAA摄入量可依靠性地激起TSC2人类基因的转录，改善其球蛋白横向（图5B和C）。且TSC2被孤独现象下，5-HIAA衰竭对mTORC1提高的可可抑制作用。 此外体內休外试验中挖掘5-HIAA应该以配体依靠的途径更改密码AhR，且否认了AhR在TSC2-mTORC1网络信号环路中的上中下游效用，证明格式5-HIAA凭借AhR抑制性TSC2-mTORC1环路。

图5 5-HIAA顺利通过促活胰腺AhR/TSC2/mTORC1轴来催进胰岛素无线信号进行

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

06、T2D我们提示 5-HIAA平均水平减退

临床研究上，T2D求美者（n = 21）与无T2D（H；n = 15）的猪粪真菌发醇液中5-HIAA层次骤降（图6A）。并且，T2D求美者（n=23）与绿色受试者（n = 22）血清中5-HIAA层次降底（图6B）。即便是两个间排尿中5-HIAA层次无相关性性好异，但仍通过观察到T2D受试者有骤降趋势英文（图6C）。

图6 T2D求美者彰显5-HIAA情况急剧下降

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

PART 02

文章内容总结

该的研究探讨进行爬行动物模板便便、血清样表的16S rDNA测序、宏染色体组测序、非靶并且 靶向疗法消化吸收转化组学等技术设备，论述消化道微菌物群依赖关系的色氨酸消化吸收转化物5-HIAA在高脂膳食诱导性的胰岛素预防和T2D中的重要性的作用；连接数现5-HIAA是进行控制肝胀AhR/TSC2/mTORC1预警径路，减少胰岛素神经辨别力认识和红提糖消化吸收转化，更具内在的的疗法总价值。于此，5-HIAA的水平的削减能能做T2D过去的诊断的菌物logo物，进1步的的研究探讨能能探索世界其在临床药理适用中的能能性。

PART 03

拜谱总结

5-HIAA是5-羟色胺下游的一种色氨酸代谢物，文章采用几组学工艺剖析了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（掩盖）蛋白酶质组、（非）靶向药物疗法新陈基础代谢组（如靶向药物疗法色氨酸新陈基础代谢组）、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！

参考资料毕业论文：

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.