2型高血糖（T2D）不是种由四种遗传基因和坏境客观因素造成的范围广会存在的细胞细胞分解分泌率率性皮肤疾病。胃可以使肠胃微怪物群与寄主彼此之间的彼此之间的功效在餐食引导的T2D有这种情况系统中起着重中之重的功效。高脂餐食（HFD）会产生胃可以使肠胃微怪物群的失调，毁掉肠-肝轴的恒定，并经由微怪物细胞细胞分解分泌率率物影响到肝或其他排毒器官的细胞细胞分解分泌率率特点，才能产生肝或其他排毒器官胰岛素反击和夏黑葡萄糖水细胞细胞分解分泌率率失常。在胃可以使肠胃中，色氨酸不是种很最重要的馥郁族碳水化合物，其细胞细胞分解分泌率率路经与胃可以使肠胃微怪物群的的活动融洽相应的。色氨酸细胞细胞分解分泌率率的失调与T2D的时有发生拥有很最重要连续。当然，其实已经的研究到底分析了胃可以使肠胃微怪物群在色氨酸细胞细胞分解分泌率率中的的功效，但其到底系统仍不明确责任。

2024年8月，西北理工学院院校叶邦策/周英、浙江省工业企业院校漆楠在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。

原创文章明称：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）

小说作者企事业单位：华东理工大学、浙江工业大学

理论研究文件：血清、粪便

好友分组数据信息：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）

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

技巧路线图：

PART 01

分析结局

01、高脂饮食文化诱导型的胰岛素忍受小鼠表面出肠内益生菌体群的有明显变化规律

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诱导性的IR小鼠特征出肠子微菌群群的特殊变

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

02、高脂生活引导的胰岛素抵御小鼠5-HIAA平行拉低

ND和HFD的小鼠的直肠分解产生技术水平期间发生明显差异化性（图2A和B）。差异化性分解产生物技术其主要生物技术富集的途经分为不呈现饱和状态碳水化合物酸的生物技术合出、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）；靶点分解组学证明：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引导的IR小鼠5-HIAA含量消减

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

03、5-HIAA可在自身经微细小微生物根据非关键路经由色氨酸诞生

为一起探讨5-HIAA是否能够可由胃肠道微动物菌种技术群由宿主细胞独立性自主带来。依次用Trp、5-HTP和5-HT对小鼠粪水悬液使用提升，测量方法5-HIAA的质量浓度。挖掘Trp和5-HTP在微动物菌种技术催化反应全过程有更为明显的5-HIAA的带来，而5-HT就没有（图3B），呈现类似这些微动物菌种技术代谢转化经过独立性自主于典例的5-HT经过（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可在自身经微生物当中技术实现非类型方法由色氨酸会产生

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

04、5-HIAA解决萄葡糖接受不恰当的和高血压且实现肝胰岛素神经敏物质性

体內和身体外做实验的时候台，检测5-HIAA能否有增强胰岛素减少的活力。家禽模形采取糖耐量做实验的时候台（OGTT）和胰岛素耐量做实验的时候台（ITT）：5-HIAA增强了萄葡糖耐热和胰岛素耐热。 细胞核绘图经5-HIAA处理后，胰岛素有助于的IRS1酪氨酸磷硝化作用和河流下游Akt磷硝化作用水准有效降低，显示信息5-HIAA也可以有助于肝功能胰岛素预警转导，防护胰岛素敏锐性。

图4 5-HIAA持续改善萄葡糖耐受性欠佳和变胖且增加肝胰岛素太敏理智

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

05、5-HIAA进行刺激肝AhR/TSC2/mTORC1轴来利于胰岛素无线信号传输

得出5-HIAA对胰岛素信息牵张反射的增进需要忽略于其对mTORC1信息环路的减缓。细胞核实验性断定5-HIAA减缓了mTORC1介导的S6K1磷酸性反应（图5A）。而言mTORC1上中下游负管控细胞TSC2，5-HIAA服用量需要忽略性地条件刺激TSC2人类基因的转录，提高了其蛋白酶水平方向（图5B和C）。且TSC2被冷漠事情下，5-HIAA失去了对mTORC1成功激活的减缓。 单独体內离体试验中看见5-HIAA能以配体依赖感的的方式激活码AhR，且声明了AhR在TSC2-mTORC1信息信号径路中的长江上游功能，事实证明5-HIAA经过AhR克制TSC2-mTORC1信号径路。

图5 5-HIAA可以通过刺激肝和脏AhR/TSC2/mTORC1轴来有利于促进胰岛素4g信号电荷转移

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

06、T2D人展示5-HIAA品质减低

医学上，T2D女性（n = 21）与无T2D（H；n = 15）的粪水结核杆菌厌氧发酵液中5-HIAA的程度减低（图6A）。而且，T2D女性（n=23）与营养健康受试者（n = 22）血清中5-HIAA的程度降（图6B）。尽管说一组间小便中5-HIAA的程度无差异性性能差异，但仍观测到T2D受试者有减低潮流（图6C）。

图6 T2D病患者呈现5-HIAA质量回落

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

PART 02

句子工作小结

该论述经由甲壳动物模板便便、血清样板的16S rDNA测序、宏染色体组测序、非靶同时靶向药物基础新陈分解代谢组学等高技术，证明会使肠胃细小微海洋生物体群依赖于的色氨酸基础新陈分解代谢物5-HIAA在高脂饮食文化成脂的胰岛素反击和T2D中的主要的作用；连接数现5-HIAA是经由调低肝AhR/TSC2/mTORC1的信号通道，调理胰岛素脆弱性和草莓糖基础新陈分解代谢，兼备内在的的冶疗价值观。不但，5-HIAA水平面的影响机会最为T2D之前临床实验诊断的海洋生物体标志的意思物，进一次的论述会探求其在临床实验用中的机会性。

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。

拜谱生物制品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）蛋白酶质组、（非）靶向药物治疗产生组（如靶向药物治疗色氨酸产生组）、转录组以及微生态学组等多组学产品技术服务体系。欢迎致电咨询！

考生专著：

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.