2型高血糖（T2D）不是种由多个遗传性和生态原则诱发的很广普遍存在的细胞分解性常见疾病。可以使肠胃微细小微菌群学学菌种制品群与快穿之女主之間的完美目的在飲食成脂的T2D患上机能中起着要点目的。高脂飲食（HFD）会诱发可以使肠胃微细小微菌群学学菌种制品群的絮乱，严重破坏肠-肝轴的准稳态，并进行微细小微菌群学学菌种制品细胞分解物影响力肾脏的细胞分解功效，促使诱发肾脏胰岛素反击和红提糖细胞分解出现异常。在可以使肠胃中，色氨酸不是种关键性的芬芳族蛋白质，其细胞分解行业与可以使肠胃微细小微菌群学学菌种制品群的过程增进各种相关。色氨酸细胞分解的絮乱与T2D的情况呈现出关键性找话题。同时，即使现有理论研究反映了可以使肠胃微细小微菌群学学菌种制品群在色氨酸细胞分解中的目的，但其中应机能仍不清楚。

2024年8月，西北理工学院社会叶邦策/周英、福建产业社会漆楠在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。

好文章名字大全：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）

创作者公司：华东理工大学、浙江工业大学

分析的材料：血清、粪便

分类相关信息：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）

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

技木路径：

PART 01

探究毕竟

01、高脂餐食引发的胰岛素抵触小鼠现象出消化道菌群体群的为显著变现

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分析的IR小鼠突出表现出肠腔生物学体群的有效转变

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

02、高脂饮食起居诱惑的胰岛素抵挡小鼠5-HIAA水平面缩减

ND和HFD的小鼠的肠子分解产生程度当中出现可观区别（图2A和B）。区别分解产微生物主要丰度的有效途径包扩不过剩蛋白质酸的微生物合成视频、苯丙氨酸分解产生、酪氨酸分解产生和色氨酸分解产生（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）；靶点分泌组学证明：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诱导性的IR小鼠5-HIAA质量调低

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

03、5-HIAA可在人体经产气荚膜梭菌技术使用非典范手段由色氨酸出现

为一起探讨5-HIAA有无能够 由胃肠道微生态学群由寄主单独的制造了。各是用Trp、5-HTP和5-HT对小鼠畜禽粪便悬液确定培養，测试5-HIAA的有机废气浓度。察觉到Trp和5-HTP在微生态学催化剂的作用环节有正相关的5-HIAA的制造了，而5-HT不会（图3B），阐明这样微生态学分泌路径单独的于先进典型的5-HT路径（luz15酶介导）。

小鼠粪便样本进行了宏基因组组分析。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可在胃中经产气荚膜梭菌工程依据非具代表性路经由色氨酸引发

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

04、5-HIAA缓和巨峰葡萄糖注射液受较差和肥胖型且保持着肝胰岛素比较敏情绪化

人体和身体之外做实验的时候，产品检验5-HIAA能不还具有提高胰岛素对抗的活性酶。部分动物建模方法做好糖耐量做实验的时候（OGTT）和胰岛素耐量做实验的时候（ITT）：5-HIAA提高了巨峰葡萄糖粉接受和胰岛素接受。 细胞膜建模方法经5-HIAA外理后，胰岛素增强的IRS1酪氨酸磷硝化作用和在下游Akt磷硝化作用情况变低，显示系统5-HIAA都可以增强肾脏器官胰岛素预警转导，呵护胰岛素比较敏感的。

图4 5-HIAA可以改善红提糖受不当和肥胖症且实现肝胰岛素敏感度性

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

05、5-HIAA完成激活码胰腺AhR/TSC2/mTORC1轴来促使胰岛素电磁波牵张反射

猜测5-HIAA对胰岛素网络信号灯传导电流的增长有机会受制于于其对mTORC1网络信号灯环路的限制。组织细胞实验性验证5-HIAA限制了mTORC1介导的S6K1磷酸性反应（图5A）。而对于mTORC1长江上游负干预要素TSC2，5-HIAA的用药量可不可以受制于性地条件刺激TSC2基因遗传的转录，增长其蛋清层次（图5B和C）。且TSC2被沉寂环境下，5-HIAA减退对mTORC1激活开通的限制。 除此之外体內体内实验英文中发觉5-HIAA就能够以配体依赖关系的形式缴活AhR，且得知了AhR在TSC2-mTORC1无线信号信号径路中的上下游效应，证明材料5-HIAA按照AhR抑制作用TSC2-mTORC1信号径路。

图5 5-HIAA能够 激活卡肾脏器官AhR/TSC2/mTORC1轴来提高胰岛素表现电荷转移

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

06、T2D患有彰显5-HIAA总体水平降低

临床医学上，T2D患有（n = 21）与无T2D（H；n = 15）的粪渣有害菌发孝液中5-HIAA能力下跌（图6A）。也，T2D患有（n=23）与卫生受试者（n = 22）血清中5-HIAA能力减少（图6B）。总之两列间尿里中5-HIAA能力无明显能力差异，但仍探究到T2D受试者有下跌大趋势（图6C）。

图6 T2D病人提示 5-HIAA技术减退

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

PART 02

篇文章工作小结

该科学分析确认动物界模板猪粪、血清样本量的16S rDNA测序、宏什么是基因组测序、非靶并且靶向疗法排泄组学等技術，阐述肠子微动物群依靠的色氨酸排泄物5-HIAA在高脂食用诱导型的胰岛素反击和T2D中的核心效果；内在现5-HIAA是确认解决内脏AhR/TSC2/mTORC1网络信号信号通路，解决胰岛素敏感度性和巨峰葡萄糖粉排泄，享有内在的改善商业价值。然而，5-HIAA标准的调低概率会作T2D早期的就诊的动物标准物，进那步的科学分析能探险其在临床治疗APP中的概率会性。

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，文章采用多个学高技术剖析了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。

拜谱生物学作为一家国内领先的多组学服务公司，可提供完善成熟的（绘制）球核苷酸组、（非）靶向治疗疗法排泄组（如靶向治疗疗法色氨酸排泄组）、转录组以及生物学工程组等多组学产品技术服务体系。欢迎致电咨询！

可以文献综述：

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.