2型高血糖（T2D）就是个种由多种不同遗传病和学习环境的因素因起的大量现实存在的分解基础分泌率性有这种情况。肠管微动物群与宿主细胞之中的上下级用途在饮食结构疗法诱发的T2D有这种情况体制中起着关健用途。高脂饮食结构疗法（HFD）会造成 肠管微动物群的混乱，被破坏肠-肝轴的恒定，并确认微动物分解基础分泌率物影响到肾脏的分解基础分泌率特点，最后造成 肾脏胰岛素承受和夏黑葡萄糖水分解基础分泌率非常。在肠管中，色氨酸就是个种至关核心的芬芳族氨基酸等，其分解基础分泌率经由与肠管微动物群的活动内容相互之间对应。色氨酸分解基础分泌率的混乱与T2D的形成拥有至关核心沟通。因此，尽可能不存在研发体现了肠管微动物群在色氨酸分解基础分泌率中的用途，但其具体化体制仍不要明确。

2024年8月，西北理工学院大家叶邦策/周英、云南实业大家漆楠在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。

软文简称：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）

著者企事业单位：华东理工大学、浙江工业大学

分析原料：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）

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

枝术路线地图：

PART 01

的研究结杲

01、高脂餐饮引诱的胰岛素预防小鼠表現出胃肠微生物学制品群的重要波动

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小鼠表达出肠内微微生物当中群的正相关變化

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

02、高脂生活帮助的胰岛素减少小鼠5-HIAA水准大大减少

ND和HFD的小鼠的胃肠分泌标准中间有着明显差别（图2A和B）。差别分泌物最主要聚集的方式分为不饱和脂肪酸酸的生物学制成、苯丙氨酸分泌、酪氨酸分泌和色氨酸分泌（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诱导性的IR小鼠5-HIAA程度减轻

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

03、5-HIAA可在身体里经微微生物菌种利用非一般路径由色氨酸有

为一起探讨5-HIAA是不是也需要由肠管微海洋动物技术群由寄主独特出现。分离用Trp、5-HTP和5-HT对小鼠畜禽粪便悬液做出陪养，测试5-HIAA的渗透压。挖掘Trp和5-HTP在微海洋动物技术崔化流程含有有效的5-HIAA的出现，而5-HT不（图3B），呈现这一微海洋动物技术新陈代谢有效方法独特于非常典型的5-HT有效方法（luz15酶介导）。

小鼠粪便样本进行了宏遗传基因组分析。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可在身体内部经微生态学顺利通过非典型案例渠道由色氨酸存在

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

04、5-HIAA改善萄葡糖承受异常情况和肥胖型且保持良好肝胰岛素铭单纯

身体里和离体可靠性实验室检测，开展5-HIAA是不是具备有持续改善效果胰岛素忍受的抗逆性。节肢动物沙盘模型实现糖耐量可靠性实验室检测（OGTT）和胰岛素耐量可靠性实验室检测（ITT）：5-HIAA持续改善效果了提子糖接受和胰岛素接受。 体细胞绘图经5-HIAA外理后，胰岛素增进的IRS1酪氨酸磷碱化和上游Akt磷碱化品质大幅度降低，警告5-HIAA就能够增进胰腺胰岛素信息转导，保护好胰岛素过敏性。

图4 5-HIAA调节红提葡萄糖注射液耐热无良和过于肥胖且维持肝胰岛素特别敏主观

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

05、5-HIAA凭借促活肝胀AhR/TSC2/mTORC1轴来可以淡化胰岛素预警进行

预测出5-HIAA对胰岛素警报传导电流的提生网站将会忽略于其对mTORC1警报径路的调节。上皮细胞研究印证5-HIAA调节了mTORC1介导的S6K1磷硝化作用（图5A）。我们对mTORC1上下游负宏观调控成分TSC2，5-HIAA药量就能够忽略性地激励TSC2表观遗传的转录，提生其核蛋白横向（图5B和C）。且TSC2被沉寂具体情况下，5-HIAA影响对mTORC1刺激启动的调节。 同时休内离体科学试验中察觉5-HIAA可能以配体根据的原则缴活AhR，且可确认了AhR在TSC2-mTORC1讯号环路中的上下游用，證明5-HIAA可以通过AhR阻止TSC2-mTORC1环路。

图5 5-HIAA采用重置肝脏等AhR/TSC2/mTORC1轴来有利于胰岛素的信号传导电流

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

06、T2D求美者表现5-HIAA水平面的降低

监床上，T2D的人（n = 21）与无T2D（H；n = 15）的他们的尿液细茵发效液中5-HIAA程度上升（图6A）。同一时间，T2D的人（n=23）与身体健康受试者（n = 22）血清中5-HIAA程度影响（图6B）。尽管说三组间他们的尿液中5-HIAA程度无明显力差异，但仍分析到T2D受试者有上升趋向（图6C）。

图6 T2D女性出现5-HIAA平均水平减退

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

PART 02

好文章个人总结

该论述能够 动物界仿真模型粪液、血清模本的16S rDNA测序、宏DNA组测序、非靶及及靶向疗法分泌组学等技术设备，折射出肠胃细小微菌物工程群依赖性的色氨酸分泌物5-HIAA在高脂饮食结构引导的胰岛素预防和T2D中的比较重要影响；消息队列现5-HIAA是能够 调节器肾脏AhR/TSC2/mTORC1网络信号环路，纠正胰岛素皮肤敏物质性和巨峰葡糖分泌，具备未知的手术治疗交换价值。还有，5-HIAA的水平的调低会对于T2D晚期疾病诊断的菌物工程标准物，进的一步的论述可不可以探究其在临床检验软件中的会性。

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，文章采用两组学新技术剖析了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。

拜谱菌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（呈现）蛋白酶质组、（非）靶向治疗药物排泄组（如靶向治疗药物色氨酸排泄组）、转录组以及细小微生物制品组等多组学产品技术服务体系。欢迎致电咨询！

关联性文献综述：

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.