2型血糖高（T2D）有的是种由很多种基因遗传规律和坏境元素致使的范围广都存在的消化吸收性的疾病。胃肠细小微菌物技术群与宿主细胞范围内的上下级用处在飲食引发的T2D病发共识制度中起着比较重要的的用处。高脂飲食（HFD）会以至于胃肠细小微菌物技术群的失常，伤害肠-肝轴的恒定，并经由细小微菌物技术消化吸收物引响肝的消化吸收目的，然后以至于肝胰岛素承受和巨峰葡萄糖注射液消化吸收异常的。在胃肠中，色氨酸有的是种比较重要的的香熏族核苷酸，其消化吸收途经与胃肠细小微菌物技术群的移动频繁相关联。色氨酸消化吸收的失常与T2D的出现存在比较重要的认识。虽然，尽量已经有探讨阐述了胃肠细小微菌物技术群在色氨酸消化吸收中的用处，但其详细共识制度仍不清楚。

2024年8月，豫东工院院校叶邦策/周英、湖南工业企业院校漆楠在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。

论文称谓：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）

小说作者计量单位：华东理工大学、浙江工业大学

研究分析资料：血清、粪便

排序短信：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）

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

枝术线路：

PART 01

的研究结杲

01、高脂饮食健康介导的胰岛素抗小鼠体现出可以使肠胃益生菌工程群的相关系数影响

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诱发的IR小鼠表現出胃肠道微生物群的相关系数变现

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

02、高脂饮食结构诱骗的胰岛素抗御小鼠5-HIAA水平方向大大减少

ND和HFD的小鼠的肠子产生率程度范围内普遍存在有明显文化差异性（图2A和B）。文化差异性产生率物通常含有的条件包涵不饱和状态皮脂酸的生态学聚合、苯丙氨酸产生率、酪氨酸产生率和色氨酸产生率（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）；靶向药物分泌组学证明：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成脂的IR小鼠5-HIAA标准有效降低

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

03、5-HIAA可在体内的经微生物培养基技术凭借非主要方法由色氨酸行成

为浅谈5-HIAA是行由肠子微海洋海洋微生物检测群由寄主独特出现。各分为用Trp、5-HTP和5-HT对小鼠猪粪悬液去提升，侧量5-HIAA的含量。遇到Trp和5-HTP在微海洋海洋微生物检测崔化具体步骤中含取得的5-HIAA的出现，而5-HT找不到（图3B），证明这一种微海洋海洋微生物检测分泌路径独特于典型案例的5-HT路径（luz15酶介导）。

小鼠粪便样本进行了宏染色体组分析。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可在体內经微怪物凭借非基本特征方法由色氨酸呈现

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

04、5-HIAA有所改善提子糖耐热异常和肥胖症且始终维持肝胰岛素敏理性性

内部和身体经过多次实验发现，查验5-HIAA可否兼备增强胰岛素承受的生物。小动物绘图采取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增强了夏黑葡萄糖粉耐受力性和胰岛素耐受力性。 神经元模式经5-HIAA补救后，胰岛素促使会的IRS1酪氨酸磷碱化和上游Akt磷碱化情况减小，提示卡5-HIAA能促使会肾脏器官胰岛素电磁波转导，保证胰岛素明理智。

图4 5-HIAA缓解红提糖耐受性劣质和肥胖者且确保肝胰岛素神经敏各样

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

05、5-HIAA采用刺激内脏AhR/TSC2/mTORC1轴来加速胰岛素卫星信号牵张反射

推断5-HIAA对胰岛素数据信息牵张反射的的提升网站可能会依懒于其对mTORC1数据信息径路的阻止。细胞核科学试验断定5-HIAA阻止了mTORC1介导的S6K1磷过酸（图5A）。针对mTORC1上下游负调空成分TSC2，5-HIAA用药量会依懒性地兴奋TSC2表观遗传的转录，的提升其核蛋白关卡（图5B和C）。且TSC2被恐惧时候下，5-HIAA缺失对mTORC1更改密码的阻止。 与此同时内体内实验操作中察觉到5-HIAA能否以配体依赖感的的方式缴活AhR，且得知了AhR在TSC2-mTORC1讯号径路中的上下游目的，证明材料5-HIAA经过AhR减缓TSC2-mTORC1径路。

图5 5-HIAA经过激话内脏器官AhR/TSC2/mTORC1轴来带动胰岛素网络信号传递

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

06、T2D女性体现 5-HIAA技术水平越来越低

临床药理上，T2D病员（n = 21）与无T2D（H；n = 15）的粪水菌食物发酵液中5-HIAA水准下跌（图6A）。同时，T2D病员（n=23）与的健康受试者（n = 22）血清中5-HIAA水准调低（图6B）。或许两两间尿里中5-HIAA水准无差异性性好异，但仍分析到T2D受试者有下跌上升趋势（图6C）。

图6 T2D求美者表示5-HIAA技术水平减少

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

PART 02

好的文章工作小结

该分析凭借食草动物三维模型尿液、血清样板的16S rDNA测序、宏基因遗传组测序、非靶或者靶向疗法分解转化组学等能力，阐明肠子微微菌物当中群依懒的色氨酸分解转化物5-HIAA在高脂食品诱惑的胰岛素驱散和T2D中的重要的做用；潜在性现5-HIAA是凭借调高肝部AhR/TSC2/mTORC1走势环路，持续改善胰岛素太确定性和理性和巨峰葡糖分解转化，更具潜在性的治疗方法总价值。然而，5-HIAA层次的降底能够身为T2D所以，金星由于这些原因鉴别诊断的微菌物当中符号物，进一个步骤的分析应该探索世界其在临床医学应用软件中的能够性。

PART 03

拜谱个人总结

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。

拜谱生物制品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）靶向药物治疗分解代谢率组（如靶向药物治疗色氨酸分解代谢率组）、转录组以及微生物菌种工程组等多组学产品技术服务体系。欢迎致电咨询！

对比医学文献：

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.