2型糖尿病患者（T2D）一种由很多种隔代遗传和条件风险分析给予的具有广泛性会有的消化吸收性皮肤疾病。肠胃微菌物群与快穿之女主两者之间的共同目的在膳食搭配诱导性的T2D疾患策略中起着要点目的。高脂膳食搭配（HFD）会会造成肠胃微菌物群的实用功能不正常，破裂肠-肝轴的准稳态，并经过微菌物消化吸收物后果内脏器官的消化吸收实用功能，进而会造成内脏器官胰岛素抗御和红提葡萄糖水消化吸收失常。在肠胃中，色氨酸一种为必要的馨香族酪氨酸，其消化吸收条件与肠胃微菌物群的活动组织密切合作相关内容。色氨酸消化吸收的实用功能不正常与T2D的再次发生有了为必要电话联系。殊不知，即便已建论述折射出了肠胃微菌物群在色氨酸消化吸收中的目的，但其主要策略仍不明确的。

2024年8月，华中工院高校叶邦策/周英、广东产业高校漆楠在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。

小文章命名：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）

小说家方：华东理工大学、浙江工业大学

论述建材：血清、粪便

分组进行讯息：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）

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

技术工艺路经：

PART 01

探讨后果

01、高脂膳食引发的胰岛素承受小鼠行为 出肠子微生物学体群的正相关变动

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测序和宏基因遗传组分析：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引导的IR小鼠呈现出肠子微动物群的有效发生改变

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

02、高脂饭食诱导性的胰岛素对抗小鼠5-HIAA情况降底

ND和HFD的小鼠的肠内分解产生率率平行内长期存在相关系数不同之处（图2A和B）。不同之处分解产生率率物基本含有的方法分为不饱和点多余脂肪酸的微生物组成、苯丙氨酸分解产生率率、酪氨酸分解产生率率和色氨酸分解产生率率（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）；靶向疗法分解代谢组学证明：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分析的IR小鼠5-HIAA品质减少

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

03、5-HIAA可在里面经微微生物菌种使用非典型案例路经由色氨酸导致

为一起探讨5-HIAA会不会应该由肠腔细菌学学群由宿体单独引发。主要用Trp、5-HTP和5-HT对小鼠尿液悬液实现陪养，測量5-HIAA的盐浓度。挖掘Trp和5-HTP在细菌学学崔化环节含有相关性的5-HIAA的引发，而5-HT不会（图3B），表述此种细菌学学分解代谢途经单独于典范的5-HT途经（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可在机体经产气荚膜梭菌技术借助非典型性方式由色氨酸行成

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

04、5-HIAA缓和匍萄糖耐热欠佳和高脂肪且稳定肝胰岛素太敏非理性

里面和离体耐压做实验的时候，检查5-HIAA是否需要兼备优化胰岛素对抗的抗逆性。软体动物建模 实行糖耐量耐压做实验的时候（OGTT）和胰岛素耐量耐压做实验的时候（ITT）：5-HIAA优化了红提葡萄糖注射液耐受力力和胰岛素耐受力力。 神经元模板经5-HIAA治理后，胰岛素力促的IRS1酪氨酸磷碱化和中下游Akt磷碱化情况降低，表示5-HIAA可能力促肝胰岛素警报转导，保护区胰岛素敏感度性。

图4 5-HIAA改进夏黑葡糖耐热异常情况和肥嘟嘟且始终维持肝胰岛素过敏性

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

05、5-HIAA能够 激活开通内脏器官AhR/TSC2/mTORC1轴来力促胰岛素数据信息除极

得出5-HIAA对胰岛素无线4g信号减弱的推进有机会忽略于其对mTORC1无线4g信号信号通路的减弱。细胞核实践印证5-HIAA减弱了mTORC1介导的S6K1磷硝化作用（图5A）。对mTORC1上下游负干预分子TSC2，5-HIAA极量能忽略性地兴奋TSC2基因组的转录，从而提高其蛋白酶技术水平（图5B和C）。且TSC2被温柔症状下，5-HIAA没有对mTORC1激活开通的减弱。 另一方面体內离体测试中察觉5-HIAA能否以配体忽略的的方法激活开通AhR，且断定了AhR在TSC2-mTORC1预警径路中的中下游影响，证明材料5-HIAA能够AhR压制TSC2-mTORC1径路。

图5 5-HIAA借助激发脾脏AhR/TSC2/mTORC1轴来加快胰岛素数据信号传递

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

06、T2D病患体现 5-HIAA程度骤降

临床试验上，T2D爱美者（n = 21）与无T2D（H；n = 15）的粪液沙门氏菌堆肥液中5-HIAA横向面增涨（图6A）。时，T2D爱美者（n=23）与身体健康受试者（n = 22）血清中5-HIAA横向面减小（图6B）。现在两个间尿样中5-HIAA横向面无同质性性好异，但仍看到T2D受试者有增涨发展趋势（图6C）。

图6 T2D病患展示5-HIAA的水平减退

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

PART 02

稿件总结

该科研方案在动物制品实体模型畜禽粪便、血清样表的16S rDNA测序、宏基因组组测序、非靶甚至靶向根治细胞分解代谢转化组学等科技，探求消化道微动物培养基制品群依赖感的色氨酸细胞分解代谢转化物5-HIAA在高脂饮食结构诱骗的胰岛素减少和T2D中的主要效果；存在现5-HIAA是在调低肝和脏AhR/TSC2/mTORC1数据信息信号通路，解决胰岛素的敏各样和提子糖细胞分解代谢转化，具存在的根治附加值。然而，5-HIAA品质的调低几率会作为一个T2D早期的诊断仪的动物制品标志图案物，进1步的科研方案能够找寻其在诊疗广泛应用中的几率会性。

PART 03

拜谱工作小结

5-HIAA是5-羟色胺下游的一种色氨酸代谢物，文章采用多个学的技术剖析了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（体现）蛋白酶质组、（非）靶向药物药物产生组（如靶向药物药物色氨酸产生组）、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！

选取论文：

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.