2型血糖值高的（T2D）也是种由四种隔代遗传和区域反应因素产生的非常广泛会出现的消化吸收性病毒。肠管微菌物群与宿体之前的间接用途在美食引导的T2D发病率管理规则中起着核心用途。高脂美食（HFD）会形成肠管微菌物群的失常，毁坏肠-肝轴的恒定，并使用微菌物消化吸收物反应脾脏的消化吸收工作，所以形成脾脏胰岛素防御和匍萄糖消化吸收问题。在肠管中，色氨酸也是种关键的香熏族核苷酸，其消化吸收途经与肠管微菌物群的营销活动密切链接有关系。色氨酸消化吸收的失常与T2D的进行各有关键链接。也许，也许就有实验呈现了肠管微菌物群在色氨酸消化吸收中的用途，但其重要管理规则仍不清楚。

2024年8月，西北理工学院上大学本科叶邦策/周英、云南工农业上大学本科漆楠在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。

本文分类：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）

写作者机构：华东理工大学、浙江工业大学

的研究建材：血清、粪便

排列的信息：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）

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

技术应用路线地图：

PART 01

探究結果

01、高脂饮食健康诱骗的胰岛素驱散小鼠行为 出肠管微枯草芽孢杆菌群的偏态发生改变

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测序和宏基因组组分析：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小鼠展示出肠内微动物群的偏态改变

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

02、高脂饮食健康帮助的胰岛素预防小鼠5-HIAA标准减少

ND和HFD的小鼠的肠胃分泌转化级别之間长期存在不错不一致性（图2A和B）。不一致性分泌转化物一般生物工程富集的路线涵盖不过剩脂肪的酸的生物工程制作而成、苯丙氨酸分泌转化、酪氨酸分泌转化和色氨酸分泌转化（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成脂的IR小鼠5-HIAA程度减小

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

03、5-HIAA可在里面经微生物当中制品利用非典型性路径由色氨酸产生了

为探究5-HIAA有没可不可以由肠子微动物群由宿体单独引起。不同用Trp、5-HTP和5-HT对小鼠粪水悬液实行锻炼，在线测量5-HIAA的氧浓度。看到Trp和5-HTP在微动物离子液体步骤中含偏态的5-HIAA的引起，而5-HT都没有（图3B），反映这些微动物代谢率路径单独于典型案例的5-HT路径（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可在人体内经细小微生物技术进行非类型路经由色氨酸带来

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

04、5-HIAA解决草莓糖耐受性不良现象和高脂肪且保护肝胰岛素的敏情绪化

内部和离体现场实验，检验员5-HIAA是否需要兼有改进胰岛素抵御的灵活性。家禽模式化参与糖耐量现场实验（OGTT）和胰岛素耐量现场实验（ITT）：5-HIAA改进了萄葡糖接受和胰岛素接受。 体细胞模形经5-HIAA清理后，胰岛素增进的IRS1酪氨酸磷硝化作用和中游Akt磷硝化作用水准降低，警告5-HIAA还可以增进肾脏胰岛素讯号转导，自我保护胰岛素敏理想化性。

图4 5-HIAA促进匍萄糖受不好的和肥胖型且控制肝胰岛素脆弱性

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

05、5-HIAA能够促活肾脏器官AhR/TSC2/mTORC1轴来提高胰岛素电磁波肌肉收缩

推算5-HIAA对胰岛素讯号传递的有利于促进机会忽略于其对mTORC1讯号信号通路的能够能够调控。細胞进行实验证明5-HIAA能够能够调控了mTORC1介导的S6K1磷酸性反应（图5A）。在mTORC1长江上游负调空细胞因子TSC2，5-HIAA药量都可以忽略性地兴奋TSC2表观遗传的转录，升高其球蛋白总体水平（图5B和C）。且TSC2被遗忘现状下，5-HIAA没有对mTORC1激活码的能够能够调控。 除此之外身体里身体检测中挖掘5-HIAA可能以配体依赖关系的措施提高AhR，且核实了AhR在TSC2-mTORC1警报径路中的上中下游功效，证件5-HIAA完成AhR仰制TSC2-mTORC1径路。

图5 5-HIAA使用激活码肾脏器官AhR/TSC2/mTORC1轴来提高网站胰岛素数据信息传输

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

06、T2D自身显示信息5-HIAA层次急剧下降

临床实践上，T2D提高（n = 21）与无T2D（H；n = 15）的便便沙门氏菌腐熟液中5-HIAA级别增涨（图6A）。的同时，T2D提高（n=23）与建康受试者（n = 22）血清中5-HIAA级别有效降低（图6B）。然而两队间尿中中5-HIAA级别无明显性能差异，但仍观擦到T2D受试者有增涨发展（图6C）。

图6 T2D病员表示5-HIAA横向骤降

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

PART 02

经典文章个人心得体会

该分析能够 爬行动物建模方法猪粪、血清样表的16S rDNA测序、宏dna组测序、非靶及靶向疗法分解排泄转化组学等技術，反映胃肠道微动物群依靠的色氨酸分解排泄转化物5-HIAA在高脂饮食健康诱骗的胰岛素抗御和T2D中的关键功能；连接数现5-HIAA是能够 有效改善肝脏等AhR/TSC2/mTORC14g信号径路，有效改善胰岛素皮肤敏情绪化和红提糖分解排泄转化，兼具因素的调理市场价值。另外，5-HIAA情况的减轻概率为T2D最早的时候临床护理诊断的动物符号物，进一点的分析应该打磨其在临床护理选用中的概率性。

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（装饰）核蛋白组、（非）靶点细胞新陈代谢组（如靶点色氨酸细胞新陈代谢组）、转录组以及微生物检测体组等多组学产品技术服务体系。欢迎致电咨询！

符合专著：

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.