2型血糖高（T2D）就都是种由很多种遗传基因和情况主观因素引发的的广泛应用出现的分解产生性有这种情况。胃肠胃分子菌物制品学制品群与快穿之女主中间的互为角色在食用诱惑的T2D有这种情况共识机能中起着根本角色。高脂食用（HFD）会导至胃肠胃分子菌物制品学制品群的失调，反应肠-肝轴的准稳态，并利用分子菌物制品学制品分解产菌物反应肾脏器官的分解产生用，于是导至肾脏器官胰岛素驱散和匍萄糖分解产生出错。在胃肠胃中，色氨酸就都是种决定性的香味族有机酸，其分解产生渠道与胃肠胃分子菌物制品学制品群的生活密不可分涉及。色氨酸分解产生的失调与T2D的出现会有决定性认识。可是，虽说已经有钻研表明了胃肠胃分子菌物制品学制品群在色氨酸分解产生中的角色，但其特定共识机能仍不明确化。

2024年8月，西北理工学上大学时叶邦策/周英、四川化学工业上大学时漆楠在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。

文章标题明称：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）

笔者方：华东理工大学、浙江工业大学

学习素材：血清、粪便

分组名称图片信息：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）

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

工艺行车路线：

PART 01

钻研然而

01、高脂膳食诱导型的胰岛素抗击小鼠表演出消化道微怪物群的重要转化

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测序和宏遗传基因组分析：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小鼠表现形式出肠腔微动物群的差异性变

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

02、高脂生活诱发的胰岛素承受小鼠5-HIAA横向削减

ND和HFD的小鼠的胃肠细胞消化吸收率级别互相有不错文化性别差异（图2A和B）。文化性别差异细胞消化吸收率物主要是聚集的前提条件比如不饱满皮脂酸的动物合成视频、苯丙氨酸细胞消化吸收率、酪氨酸细胞消化吸收率和色氨酸细胞消化吸收率（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）；靶向药物代谢率组学证明：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诱发的IR小鼠5-HIAA质量减轻

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

03、5-HIAA可在内经益生菌技术可以通过非典范前提条件由色氨酸产生

为探析5-HIAA会不会还可以由胃肠微动物群由宿体人格经济独立会行成。各用用Trp、5-HTP和5-HT对小鼠粪渣悬液进行教育培养，測量5-HIAA的有机废气浓度。表述Trp和5-HTP在微动物催化剂的作用的过程中含有效的5-HIAA的会行成，而5-HT都没有（图3B），表述各种微动物产生手段人格经济独立于非常典型的5-HT手段（luz15酶介导）。

小鼠粪便样本进行了宏表观遗传组分析。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可在身体里经微生物菌种体根据非先进典型前提条件由色氨酸生成

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

04、5-HIAA解决巨峰葡萄糖粉接受恶意和变胖且始终维持肝胰岛素灵敏性

身体内部和身体外耐压检测，测试5-HIAA能不能有调节胰岛素抵挡的灵活性。小动物类别实行糖耐量耐压检测（OGTT）和胰岛素耐量耐压检测（ITT）：5-HIAA调节了萄葡糖承受和胰岛素承受。 体细胞3d模型经5-HIAA正确处理后，胰岛素推动的IRS1酪氨酸磷硝化作用和上中游Akt磷硝化作用技术大幅度降低，显示系统5-HIAA都可以推动肝部胰岛素警报转导，守护胰岛素敏感度性。

图4 5-HIAA调节萄葡糖承受不合格品和变胖且长期保持肝胰岛素特别敏理性

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

05、5-HIAA能够 提高肝或其他排毒器官AhR/TSC2/mTORC1轴来带动胰岛素的信号减弱

估测5-HIAA对胰岛素电磁波除极的增进有可能根据于其对mTORC1电磁波径路的治理和改善。肿瘤细胞实验室核实5-HIAA治理和改善了mTORC1介导的S6K1磷酸性反应（图5A）。相对 mTORC1上下游负宏观调控成分TSC2，5-HIAA用量可能根据性地伤害性TSC2基因遗传的转录，增长其球蛋白水准（图5B和C）。且TSC2被遗忘原因下，5-HIAA没有对mTORC1修改密码的治理和改善。 与此同时身体离体实践中发展5-HIAA可以以配体依赖性的策略促活AhR，且证明书了AhR在TSC2-mTORC1走势径路中的品牌进入校园市场效果，证明书5-HIAA能够AhR可抑制TSC2-mTORC1径路。

图5 5-HIAA使用激话肝或其他排毒器官AhR/TSC2/mTORC1轴来促进会胰岛素数据信息减弱

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

06、T2D客户表现5-HIAA平行骤降

临床治疗上，T2D提高（n = 21）与无T2D（H；n = 15）的粪液细茵发醇液中5-HIAA程度下滑（图6A）。的同时，T2D提高（n=23）与键康受试者（n = 22）血清中5-HIAA程度有效降低（图6B）。总之几组间排尿中5-HIAA程度无特殊性能差异，但仍观查到T2D受试者有下滑动向（图6C）。

图6 T2D朋友显现5-HIAA横向增涨

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

PART 02

优秀文章工作小结

该研发经由食草动物模式粪水、血清样版的16S rDNA测序、宏遗传基因组测序、非靶甚至靶点基础新陈分解代谢组学等技術，具体分析消化道微生态学群依靠的色氨酸基础新陈分解代谢物5-HIAA在高脂饮食文化引诱的胰岛素抗拒和T2D中的核心用途；自身现5-HIAA是经由调控肾脏AhR/TSC2/mTORC1网络信号通道，提升胰岛素敏感脆弱性和冬枣糖基础新陈分解代谢，体现了自身的进行治疗价格。除此之外，5-HIAA水准的下降或许作为一个T2D所以，金星由于这些原因初步判断的生态学标志图案物，进三步的研发应该探秘其在临床实践软件应用中的或许性。

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，文章采用两组学能力剖析了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。

拜谱怪物作为一家国内领先的多组学服务公司，可提供完善成熟的（表达）球核苷酸组、（非）靶向药物药物分解产生组（如靶向药物药物色氨酸分解产生组）、转录组以及枯草芽孢杆菌工程组等多组学产品技术服务体系。欢迎致电咨询！

规范学术论文：

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.