2型血糖值高的（T2D）不是种由许多遗传基因和坏境更重点因素造成的的很广长期存在的分解率性复发。肠内的海洋生物学学学工程制品群与宿主细胞当中的相护能力在饮食疗法起居促进的T2D复发机理中起着重点能力。高脂饮食疗法起居（HFD）会引起肠内的海洋生物学学学工程制品群的不正常，弄坏肠-肝轴的稳定，并顺利通过的海洋生物学学学工程制品分解率物影响到肝部的分解率职能，而使引起肝部胰岛素抗拒和常见葡萄品种糖分解率不正确。在肠内中，色氨酸不是种更重点的香味族安基酸，其分解率方式与肠内的海洋生物学学学工程制品群的游戏活动融洽相应。色氨酸分解率的不正常与T2D的出现怀有更重点沟通。同时，哪怕重复研究探讨阐述了肠内的海洋生物学学学工程制品群在色氨酸分解率中的能力，但其特定机理仍不明晰。

2024年8月，华南工院读书叶邦策/周英、云南工业化读书漆楠在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。

句子命名：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）

原作者院校：华东理工大学、浙江工业大学

实验素材：血清、粪便

分类信息：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）

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

的技术路经：

PART 01

探讨毕竟

01、高脂飲食诱导性的胰岛素减缓小鼠体现出消化道微微生物培养基群的有效波动

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引诱的IR小鼠表現出直肠微动物群的同质性变动

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

02、高脂餐食促进的胰岛素对抗小鼠5-HIAA的水平调低

ND和HFD的小鼠的肠内基础消化吸收平均水平两者之间具有特殊不同之处（图2A和B）。不同之处基础消化吸收物主要是丰度的方法还有不供大于求人体脂肪酸的生物技术制成、苯丙氨酸基础消化吸收、酪氨酸基础消化吸收和色氨酸基础消化吸收（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）；靶向治疗基础代谢组学证明：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成脂的IR小鼠5-HIAA水准降低

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

03、5-HIAA可在自身经微生态学根据非举例条件由色氨酸产生

为初探5-HIAA可否也可以由肠内微生态学群由寄主自由行成。主要用Trp、5-HTP和5-HT对小鼠屎尿悬液进行培养教育，测定5-HIAA的氨水浓度。出现Trp和5-HTP在微生态学催化反应具体步骤中含有明显的5-HIAA的行成，而5-HT找不到（图3B），是因为此类微生态学分解路径自由于经典的5-HT路径（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可在肚子里经微微生物学依据非一般条件由色氨酸引起

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

04、5-HIAA改善冬枣糖耐热不好和身体肥胖且确保肝胰岛素的敏物质性

身体里和离体耐压现场实验装置，检检5-HIAA是具备有优化胰岛素抗御的可溶性。部分动物实体模型展开糖耐量耐压现场实验装置（OGTT）和胰岛素耐量耐压现场实验装置（ITT）：5-HIAA优化了红提糖受和胰岛素受。 神经元模型工具经5-HIAA清理后，胰岛素带动的IRS1酪氨酸磷酸性反应和下面Akt磷酸性反应情况变低，系统提示5-HIAA都可以带动胰腺胰岛素手机信号转导，保护性胰岛素敏主观性。

图4 5-HIAA提高夏黑葡萄糖水受劣质和身体肥胖且保持良好肝胰岛素敏感脆弱性

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

05、5-HIAA可以通过激发肝和脏AhR/TSC2/mTORC1轴来增强胰岛素网络信号传导电流

预测未来5-HIAA对胰岛素电磁波电荷转移的推进也许依懒于其对mTORC1电磁波通道的限制。肿瘤细胞进行实验得知5-HIAA限制了mTORC1介导的S6K1磷酸性反应（图5A）。面对mTORC1中下游负监测因素TSC2，5-HIAA含水量不错依懒性地促进TSC2什么是基因的转录，加强其蛋白酶总体水平（图5B和C）。且TSC2被沉默不语情况下下，5-HIAA缺失对mTORC1更改密码的限制。 并且身体内部身体之外实验室中察觉5-HIAA还可以以配体依赖症的措施重置AhR，且证明书了AhR在TSC2-mTORC1信息通道中的上下游目的，证明书5-HIAA确认AhR能够抑制TSC2-mTORC1通道。

图5 5-HIAA采用激活开通肝或其他排毒器官AhR/TSC2/mTORC1轴来促进会胰岛素数据信号除极

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

06、T2D患病者展现5-HIAA关卡减退

临床医学上，T2D病患（n = 21）与无T2D（H；n = 15）的排泄物细菌和病毒发效液中5-HIAA品质上升（图6A）。此外，T2D病患（n=23）与更健康受试者（n = 22）血清中5-HIAA品质减轻（图6B）。或许两两间阴道分泌物中5-HIAA品质无强势能力差异，但仍仔细观察到T2D受试者有上升现象（图6C）。

图6 T2D求美者提示5-HIAA横向回落

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

PART 02

短文工作小结

该探索世界顺利经由部分动物模形畜禽粪便、血清样例的16S rDNA测序、宏人类基因组测序、非靶及及靶点分解代谢转化转化组学等工艺，表明肠内微生态学群忽略的色氨酸分解代谢转化转化物5-HIAA在高脂饮食营养分析的胰岛素预防和T2D中的关键性意义；内在的现5-HIAA是顺利经由调理脾脏AhR/TSC2/mTORC1手机信号通道，提升胰岛素准确性的性和冬枣糖分解代谢转化转化，极具内在的的医治使用价值。还有就是，5-HIAA水准的大大减少将会用于T2D所以，金星由于这些原因评估的生态学标志图案物，进1步的探索世界能否探索世界其在药学拜谱生物中的将会性。

PART 03

拜谱个人心得体会

5-HIAA是5-羟色胺下游的一种色氨酸代谢物，文章采用多个学技術剖析了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）淀粉酶质组、（非）靶点新陈代谢率组（如靶点色氨酸新陈代谢率组）、转录组以及微生态学组等多组学产品技术服务体系。欢迎致电咨询！

参考使用论文文献：

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.