2型糖尿病患者（T2D）就就是一种由多重显性基因和工作环境直接影响诱发的诸多会有的基础分解基础排泄性消化道疾病。胃肠子菌群学当中学群与宿主细胞中的双方效果在飲食帮助的T2D发作原则中起着重点效果。高脂飲食（HFD）会会造成的胃肠子菌群学当中学群的失衡，破环肠-肝轴的稳定，并经由菌群学当中学基础分解基础排泄物直接影响肝部的基础分解基础排泄技能，进而会造成的肝部胰岛素抗御和红提葡萄糖注射液基础分解基础排泄错误。在胃肠子中，色氨酸就就是一种主要的芬芳族碳水化合物，其基础分解基础排泄路径与胃肠子菌群学当中学群的活動频繁相关联。色氨酸基础分解基础排泄的失衡与T2D的产生都有着主要联络。那么，虽说早已有探讨呈现了胃肠子菌群学当中学群在色氨酸基础分解基础排泄中的效果，但其准确原则仍不准确。

2024年8月，西北理工学师范大学生叶邦策/周英、广东工业企业师范大学生漆楠在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。

论文名称大全：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）

我行业：华东理工大学、浙江工业大学

调查原材料：血清、粪便

分成小组个人信息：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）

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

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PART 01

探索结杲

01、高脂饭食引导的胰岛素抗拒小鼠主要表现出直肠微怪物群的为显著改变

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测序和宏人类基因组分析：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成脂的IR小鼠症状出肠腔微菌物群的特殊波动

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

02、高脂饮食搭配诱骗的胰岛素减少小鼠5-HIAA质量降

ND和HFD的小鼠的胃肠道分解新陈产生转化率含量之前会存在特殊性别不同之处（图2A和B）。性别不同之处分解新陈产生转化率物关键含有的条件分为不饱和状态蛋白质酸的生物学合成视频、苯丙氨酸分解新陈产生转化率、酪氨酸分解新陈产生转化率和色氨酸分解新陈产生转化率（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）；靶向治疗分解代谢组学证明：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引发的IR小鼠5-HIAA水准减小

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

03、5-HIAA可在身上经微菌物确认非关键经过由色氨酸发生

为研讨5-HIAA可不可以可以由可以使肠胃微菌群群由寄主经济独立的出现。主要用Trp、5-HTP和5-HT对小鼠屎尿悬液使用培养出，自动测量5-HIAA的浓硫酸浓度。找到Trp和5-HTP在微菌群催化氧化期间中含相关性的5-HIAA的出现，而5-HT都没有（图3B），反映出这一微菌群分解手段经济独立的于举例的5-HT手段（luz15酶介导）。

小鼠粪便样本进行了宏染色体组分析。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可在体里经益生菌体经由非典型案例途经由色氨酸存在

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

04、5-HIAA改善效果夏黑葡糖耐热劣质和肥胖者且增加肝胰岛素神经敏非理性

休内和身体之外耐压疲劳检测，验测5-HIAA会不极具调节胰岛素减缓的几丁质酶。家禽型号实现糖耐量耐压疲劳检测（OGTT）和胰岛素耐量耐压疲劳检测（ITT）：5-HIAA调节了草莓糖受和胰岛素受。 人体细胞模特经5-HIAA工作后，胰岛素加速的IRS1酪氨酸磷酸性反应和中下游Akt磷酸性反应水平方向削减，提示信息5-HIAA就可以加速内脏胰岛素的信号转导，保养胰岛素的敏理智。

图4 5-HIAA改善夏黑葡糖承受异常和过胖且坚持肝胰岛素铭感性和理性

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

05、5-HIAA能够解锁脾脏AhR/TSC2/mTORC1轴来增强胰岛素卫星信号牵张反射

得出5-HIAA对胰岛素移动讯号心脏传导系统的能够 淡化已经依懒症于其对mTORC1移动讯号径路的治理和改善。上皮细胞研究断定5-HIAA治理和改善了mTORC1介导的S6K1磷硝化作用（图5A）。相对于mTORC1长江上游负调节成分TSC2，5-HIAA用量能够 依懒症性地伤害性TSC2表观遗传的转录，提高了其淀粉酶情况报告（图5B和C）。且TSC2被潜移默化情况报告下，5-HIAA减退对mTORC1重置的治理和改善。 还肚子里休外实验设计中得知5-HIAA是可以以配体依赖症的办法激发AhR，且验证了AhR在TSC2-mTORC1网络信号径路中的中下游用处，发现5-HIAA利用AhR阻止TSC2-mTORC1径路。

图5 5-HIAA能够 激活码脾脏AhR/TSC2/mTORC1轴来加速胰岛素数字信号电荷转移

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

06、T2D病患者信息显示5-HIAA关卡减低

临床研究上，T2D病人（n = 21）与无T2D（H；n = 15）的大便大肠杆菌厌氧发酵液中5-HIAA的横向方向增涨（图6A）。同一时间，T2D病人（n=23）与安全健康受试者（n = 22）血清中5-HIAA的横向方向减小（图6B）。总之三组间小便中5-HIAA的横向方向无正相关能力差异，但仍观擦到T2D受试者有增涨态势（图6C）。

图6 T2D女性显视5-HIAA总体水平增涨

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

PART 02

软文总结

该理论科研在動物整治粪液、血清样版的16S rDNA测序、宏染色体组测序、非靶或是靶向进行治疗细胞分泌率组学等科技，阐述消化道微生物技术学群依赖性的色氨酸细胞分泌率物5-HIAA在高脂起居介导的胰岛素抗击和T2D中的重点的作用；连接数现5-HIAA是在调肝和脏AhR/TSC2/mTORC1数据信息环路，纠正胰岛素的辨别力的和红葡萄糖水细胞分泌率，拥有因素的进行治疗颜值。因此，5-HIAA横向的降低将会作为一个T2D较早珍断的生物技术学圆形标志物，进那步的理论科研是可以探讨其在临床试验技术应用中的将会性。

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，文章采用几组学系统剖析了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。

拜谱海洋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（突显）核核苷酸组、（非）靶向疗法疗法细胞排泄组（如靶向疗法疗法色氨酸细胞排泄组）、转录组以及产气荚膜梭菌工程组等多组学产品技术服务体系。欢迎致电咨询！

关联性论文资料：

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.