2型糖尿病患者（T2D）是种种由四种隔代遗传和坏境缘由诱发的常见长期存在的产生转化性疫情。胃消化道微海洋菌物技术学培养基技术群与宿体之前的彼此之间职能在饮食文化营养引导的T2D能够引起病发的制度中起着很更重要性职能。高脂饮食文化营养（HFD）会促使胃消化道微海洋菌物技术学培养基技术群的不正常，损伤肠-肝轴的稳定，并在微海洋菌物技术学培养基技术产生转化物会影响肝职能的产生转化职能，关键在于促使肝职能胰岛素承受和常见葡萄品种糖产生转化出错。在胃消化道中，色氨酸是种种很更重要的清香族有机酸，其产生转化条件与胃消化道微海洋菌物技术学培养基技术群的营销活动密切合作相关。色氨酸产生转化的不正常与T2D的会发生都有很更重要搞好关系。显然，尽量不存在理论研究阐述了胃消化道微海洋菌物技术学培养基技术群在色氨酸产生转化中的职能，但其主要制度仍不清晰。

2024年8月，西北理工学院综合专科大学叶邦策/周英、湖南产业综合专科大学漆楠在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。

文章标题标题：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）

创作者计量单位：华东理工大学、浙江工业大学

分析资料：血清、粪便

分组名称资料：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）

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

系统行车路线：

PART 01

调查結果

01、高脂饮食疗法诱导性的胰岛素防御小鼠行为 出胃肠道细菌学群的相关性改变

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测序和宏表观遗传组分析：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引诱的IR小鼠行为出胃肠道微菌物群的明显改变

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

02、高脂吃饭诱惑的胰岛素预防小鼠5-HIAA水平方向影响

ND和HFD的小鼠的肠子分泌率水平面之前的存在特殊差别的（图2A和B）。差别的分泌率物首要生物学富集的手段主要包括不过饱和脂肪酸酸的生物学合出、苯丙氨酸分泌率、酪氨酸分泌率和色氨酸分泌率（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）；靶向疗法代谢转化组学证明：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引导的IR小鼠5-HIAA水平面有效降低

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

03、5-HIAA可在肚子里经微菌物采用非明显路径由色氨酸带来

为一起探讨5-HIAA有无可不可以由胃肠微菌物群由宿体独有所产生。区别用Trp、5-HTP和5-HT对小鼠大便悬液做好激发，检测的5-HIAA的酸度。看见Trp和5-HTP在微菌物崔化方式有重要的5-HIAA的所产生，而5-HT未（图3B），意味着这个微菌物分解方式独有于明显的5-HT方式（luz15酶介导）。

小鼠粪便样本进行了宏什么是基因组分析。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可在里面经益生菌制品确认非典例途经由色氨酸发生

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

04、5-HIAA调节红葡萄糖注射液承受恶意和肥胖病且确保肝胰岛素特别敏理智

身体里和身体实验室检测装置，检测5-HIAA是不是也兼备可以解决胰岛素抗拒的活性氧。動物仿真模型开展糖耐量实验室检测装置（OGTT）和胰岛素耐量实验室检测装置（ITT）：5-HIAA可以解决了夏黑葡萄糖注射液耐热力和胰岛素耐热力。 体细胞型号经5-HIAA补救后，胰岛素提高网站的IRS1酪氨酸磷硝化作用和在下游Akt磷硝化作用品质减轻，提示信息5-HIAA能够提高网站脾脏胰岛素走势转导，保护措施胰岛素敏情绪化性。

图4 5-HIAA持续改善红提糖耐受性不好的和变胖且确保肝胰岛素强烈性

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

05、5-HIAA确认激活开通胰腺AhR/TSC2/mTORC1轴来催进胰岛素信号灯进行

得出5-HIAA对胰岛素信息肌肉收缩的增进可能性依赖症症于其对mTORC1信息环路的减缓。细胞膜试验印证5-HIAA减缓了mTORC1介导的S6K1磷酸性反应（图5A）。对於mTORC1长江上游负房产调控指数TSC2，5-HIAA含水量会依赖症症性地激刺TSC2dna的转录，改善其蛋清横向（图5B和C）。且TSC2被冷漠条件下，5-HIAA失常对mTORC1重置的减缓。 另一个身体身体外实验报告中发展5-HIAA能以配体依赖于的行为系统激活AhR，且断定了AhR在TSC2-mTORC1卫星信号通道中的上中下游目的，證明5-HIAA用AhR阻止TSC2-mTORC1通道。

图5 5-HIAA采用激活卡胰腺AhR/TSC2/mTORC1轴来有助于胰岛素数据传导电流

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

06、T2D患病者现示5-HIAA质量下跌

药学上，T2D的人（n = 21）与无T2D（H；n = 15）的畜禽粪便真菌面团发酵液中5-HIAA标准骤降（图6A）。也，T2D的人（n=23）与键康受试者（n = 22）血清中5-HIAA标准降底（图6B）。固然多组间尿样中5-HIAA标准无可观性能差异，但仍观测到T2D受试者有骤降前景（图6C）。

图6 T2D自身显示信息5-HIAA水平面越来越低

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

PART 02

经典文章个人总结

该研究分析分析经过昆虫模型工具尿液、血清样版的16S rDNA测序、宏DNA组测序、非靶或靶向药物分泌率率组学等技术适用，阐明肠管微动物群依耐的色氨酸分泌率率物5-HIAA在高脂膳食诱导性的胰岛素对抗和T2D中的主要的作用；消息队列现5-HIAA是经过调高肝胀AhR/TSC2/mTORC1无线信号环路，调节胰岛素神经敏非理性和冬枣糖分泌率率，享有隐藏的的方法商业价值。还有就是，5-HIAA标准的削减机会对于T2D早前初步判断的动物标识物，进每一步的研究分析分析将会探索性其在临床护理适用中的机会性。

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，文章采用几组学技巧剖析了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。

拜谱微生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（淡化）球膳食纤维组、（非）靶向治疗疗法产生组（如靶向治疗疗法色氨酸产生组）、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！

参考选取医学文献：

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.