2型血糖高（T2D）也是种由多个基因和自然环境内外部给予的丰富留存的分解分解转化性皮肤疾病。胃胃可以使肠胃产气荚膜梭菌工程群与宿主细胞互相的双方用在食用诱发的T2D患病管理措施中起着核心用。高脂食用（HFD）会若想以至于胃胃可以使肠胃产气荚膜梭菌工程群的失常，损伤肠-肝轴的稳定，并实现产气荚膜梭菌工程分解分解转化物用途肝或其他排毒器官的分解分解转化功效，若想若想以至于肝或其他排毒器官胰岛素反击和夏黑葡萄糖注射液分解分解转化异常情况。在胃胃可以使肠胃中，色氨酸也是种更核心的幽香族胺基酸，其分解分解转化路线与胃胃可以使肠胃产气荚膜梭菌工程群的行动密切连系有关于。色氨酸分解分解转化的失常与T2D的发现起着更核心连系。而是，即便已经有分析阐述了胃胃可以使肠胃产气荚膜梭菌工程群在色氨酸分解分解转化中的用，但其实际上管理措施仍不制定。

2024年8月，苏北理工学一本读书叶邦策/周英、安徽工业化一本读书漆楠在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。

短文标题：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）

笔者方：华东理工大学、浙江工业大学

探索板材：血清、粪便

排列图片信息：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

高技术路经：

PART 01

深入分析效果

01、高脂起居引导的胰岛素减缓小鼠突出表现出肠内微生物发酵工程群的特殊影响

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诱惑的IR小鼠表現出肠内微菌物群的差异性改变

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

02、高脂餐食诱骗的胰岛素抵御小鼠5-HIAA层次下降

ND和HFD的小鼠的可以使肠胃排泄横向内有重要异同（图2A和B）。异同排泄物核心生物工程富集的路经其中包括不趋于稳定脂肪酸酸的生物工程组成、苯丙氨酸排泄、酪氨酸排泄和色氨酸排泄（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）；靶向治疗排泄组学证明：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情况减少

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

03、5-HIAA可在身体内部经生物学用非典型案例方法由色氨酸生成

为研究方案5-HIAA会不会行由肠腔微怪物群由快穿之女主经济独立性制造。各用用Trp、5-HTP和5-HT对小鼠畜禽粪便悬液对其进行培育，估测5-HIAA的浓硫酸浓度。察觉到Trp和5-HTP在微怪物催化反应环节有特殊的5-HIAA的制造，而5-HT如果没有（图3B），发现这款微怪物消化吸收行业经济独立性于经典的5-HT行业（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可在人体经微生态学用非举例条件由色氨酸出现

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

04、5-HIAA促进冬枣糖耐热黑心和高血压且保护肝胰岛素灵敏性

肚子里和身体实验设计，考察5-HIAA会不会存在有所改善胰岛素抗拒的催化活性。爬行动物类别采取糖耐量实验设计（OGTT）和胰岛素耐量实验设计（ITT）：5-HIAA有所改善了夏黑葡糖受和胰岛素受。 人体细胞型号经5-HIAA治理 后，胰岛素促进会会的IRS1酪氨酸磷过酸和下面Akt磷过酸质量拉低，的提示5-HIAA可以促进会会肝部胰岛素信息转导，爱护胰岛素脆弱性。

图4 5-HIAA有效改善提子糖耐受力恶意和臃肿且提高肝胰岛素皮肤敏单纯

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

05、5-HIAA可以通过促活胰腺AhR/TSC2/mTORC1轴来推动胰岛素手机信号减弱

推断5-HIAA对胰岛素电磁波除极的使得将依懒于其对mTORC1电磁波信号通路的能够治理和改善。人体细胞检测可确认5-HIAA能够治理和改善了mTORC1介导的S6K1磷碱化（图5A）。而对于mTORC1品牌进入校园市场负监测指数TSC2，5-HIAA用药量不错依懒性地刺激作用TSC2人类基因的转录，增长其蛋白质级别（图5B和C）。且TSC2被冷漠状态下，5-HIAA失常对mTORC1缴活的能够治理和改善。 最后肚子里身体之外实验设计中知道5-HIAA行以配体根据的行为激发AhR，且可确认了AhR在TSC2-mTORC1手机信号环路中的上下游功能，验证5-HIAA完成AhR调控TSC2-mTORC1环路。

图5 5-HIAA完成刺激启动内脏器官AhR/TSC2/mTORC1轴来带动胰岛素卫星信号减弱

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

06、T2D人群表现5-HIAA品质减少

临床试验上，T2D提高（n = 21）与无T2D（H；n = 15）的阴道分泌物细菌病毒发哮液中5-HIAA的能力急剧下滑（图6A）。一起，T2D提高（n=23）与绿色受试者（n = 22）血清中5-HIAA的能力降（图6B）。即便多组间阴道分泌物中5-HIAA的能力无差异性能力差异，但仍观测到T2D受试者有急剧下滑市场趋势（图6C）。

图6 T2D人提示 5-HIAA层次下跌

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

PART 02

内容个人总结

该理论设计顺利能够 海洋生物体类别畜禽粪便、血清样本量的16S rDNA测序、宏什么是基因组测序、非靶甚至靶点分泌率转化组学等技术采用，表明肠胃微海洋生物体群依懒的色氨酸分泌率转化物5-HIAA在高脂饮食文化诱惑的胰岛素抵御和T2D中的非常重要帮助；连接数现5-HIAA是顺利能够 调试胰腺AhR/TSC2/mTORC1无线信号径路，改进胰岛素脆弱性和提子糖分泌率转化，体现了隐藏的手术治疗总价值。凡此种种，5-HIAA情况的消减应该有所作为T2D前期测试的海洋生物体图标物，继续骤的理论设计能思考其在临床医学采用中的应该性。

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，文章采用两组学技術剖析了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。

拜谱生态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（呈现）淀粉酶质组、（非）靶向疗法药物基础代谢率组（如靶向疗法药物色氨酸基础代谢率组）、转录组以及菌群体组等多组学产品技术服务体系。欢迎致电咨询！

参考资料文献资料：

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.