2型高血糖（T2D）有的是种由好几种隐性基因和生态元素引发的范围广现实存在的基础消化吸收性消化道疾病。肠管细小微怪物学学体群与宿主细胞范围内的完美意义在食品营养诱发的T2D起病制度化中起着重点意义。高脂食品营养（HFD）会引发肠管细小微怪物学学体群的絮乱，损毁肠-肝轴的准稳态，并用细小微怪物学学体基础消化吸收物反应肝基本功能的基础消化吸收基本功能，最后引发肝基本功能胰岛素抵挡和夏黑葡萄糖粉基础消化吸收异常的。在肠管中，色氨酸有的是种至关非常重要的香气族安基酸，其基础消化吸收路经与肠管细小微怪物学学体群的游戏活动频繁有关系。色氨酸基础消化吸收的絮乱与T2D的产生有了至关非常重要认识。而是，总之早已有研究方案证明了肠管细小微怪物学学体群在色氨酸基础消化吸收中的意义，但其大概制度化仍不坚定。

2024年8月，苏北工院专科院校叶邦策/周英、浙江省工艺专科院校漆楠在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。

优秀文章称呼：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）

笔者部门：华东理工大学、浙江工业大学

探究村料：血清、粪便

好友分组的信息：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

枝术风格：

PART 01

理论研究结果显示

01、高脂餐食诱导性的胰岛素驱散小鼠突出表现出胃肠微生物发酵工程群的显著性變化

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引导的IR小鼠表演出胃肠生物技术群的重要发生改变

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

02、高脂飲食成脂的胰岛素减缓小鼠5-HIAA总体水平减小

ND和HFD的小鼠的可以使肠胃分解分泌水准两者之间会出现有明显的之间的关系（图2A和B）。的之间的关系分解分泌物核心含有的经过收录不饱合脂肪酸酸的生物体合并、苯丙氨酸分解分泌、酪氨酸分解分泌和色氨酸分解分泌（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）；靶向药物产生组学证明：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介导的IR小鼠5-HIAA情况影响

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

03、5-HIAA可在体中经菌群学在非主要路经由色氨酸导致

为浅谈5-HIAA有无可由可以使肠胃微生态学培育基体群由寄主独特生产。分为用Trp、5-HTP和5-HT对小鼠排泄物悬液做好培育，检测的5-HIAA的渗透压。会发现Trp和5-HTP在微生态学培育基体催化反应操作过程含有正相关的5-HIAA的生产，而5-HT找不到（图3B），表达这一种微生态学培育基体细胞代谢路线独特于非常典型的5-HT路线（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可在内部经微菌物进行非典例路径由色氨酸形成

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

04、5-HIAA调理冬枣糖耐受性不合格品和高血压且确保肝胰岛素敏锐性

机体和身体外疲劳做实验的时候，定期检查5-HIAA能否有着优化胰岛素反抗的活性酶类。植物模式化做糖耐量疲劳做实验的时候（OGTT）和胰岛素耐量疲劳做实验的时候（ITT）：5-HIAA优化了草莓糖承受性和胰岛素承受性。 体细胞建模经5-HIAA补救后，胰岛素使得的IRS1酪氨酸磷过酸和中下游Akt磷过酸质量下降，提升5-HIAA还可以使得脾脏胰岛素表现转导，呵护胰岛素特别敏感度高和理性。

图4 5-HIAA提高夏黑葡萄糖水耐热不合理和过胖且要保持肝胰岛素强烈性

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

05、5-HIAA实现激活码内脏AhR/TSC2/mTORC1轴来使得胰岛素信号灯减压反射

预测未来5-HIAA对胰岛素表现减弱的有利于已经依耐感于其对mTORC1表现环路的能够能够调节。受损细胞科学实验灵魂存在5-HIAA能够能够调节了mTORC1介导的S6K1磷硝化作用（图5A）。针对mTORC1中上游负自我调节成分TSC2，5-HIAA含水量可能依耐感性地条件刺激TSC2基因遗传的转录，提供其球蛋白技术（图5B和C）。且TSC2被沉默无言现状下，5-HIAA衰竭对mTORC1激活开通的能够能够调节。 还内部身体外實驗中发现了5-HIAA能以配体依赖关系的手段激发AhR，且查证了AhR在TSC2-mTORC1讯号信号环路中的中下游反应，证件5-HIAA顺利通过AhR抑制性TSC2-mTORC1信号环路。

图5 5-HIAA可以通过提高内脏AhR/TSC2/mTORC1轴来加快胰岛素讯号减压反射

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

06、T2D朋友表明5-HIAA的水平走低

临床上上，T2D糖尿病病患（n = 21）与无T2D（H；n = 15）的便便疾病面团发酵液中5-HIAA水准越来越低（图6A）。还，T2D糖尿病病患（n=23）与更健康受试者（n = 22）血清中5-HIAA水准影响（图6B）。一般几组间尿中5-HIAA水准无特殊性好异，但仍留意到T2D受试者有越来越低市场趋势（图6C）。

图6 T2D爱美者展示5-HIAA关卡的降低

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

PART 02

的文章总结

该分析借助两栖动物型号粪液、血清样表的16S rDNA测序、宏染色体组测序、非靶、靶向控制分泌组学等技木，探求肠胃微生物工程培养基技术群根据的色氨酸分泌物5-HIAA在高脂餐食诱导型的胰岛素驱散和T2D中的决定性效果；风险现5-HIAA是借助调准肝胀AhR/TSC2/mTORC1卫星信号径路，增强胰岛素皮肤敏感度高的和提子糖分泌，含有风险的控制总价值。再者，5-HIAA程度的减低概率作为一个T2D最早的时候临床试验诊断的生物工程技术标志图片物，进步骤的分析还可以打磨其在临床试验操作中的概率性。

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，文章采用多个学技术应用剖析了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。

拜谱生物技术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）血清质组、（非）靶点药物消化吸收组（如靶点药物色氨酸消化吸收组）、转录组以及分子生物学学组等多组学产品技术服务体系。欢迎致电咨询！

参考价值论文资料：

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.