2型血糖值高的（T2D）就是一种种由种遗传病和氛围原因引发的的普遍普遍存在的消化吸收性症状。可以使肠胃微怪物群与宿体直接的共同效用在饮食健康结构促进的T2D发作策略中起着关键所在效用。高脂饮食健康结构（HFD）会引起可以使肠胃微怪物群的基本功能功能紊乱，损坏肠-肝轴的稳定，并能够 微怪物消化吸收物后果肝或其他排毒器官的消化吸收基本功能，才能引起肝或其他排毒器官胰岛素减缓和冬枣糖消化吸收不正确。在可以使肠胃中，色氨酸就是一种种极为为重要的芬芳族氨基酸等，其消化吸收手段与可以使肠胃微怪物群的主题活动频繁关于。色氨酸消化吸收的基本功能功能紊乱与T2D的形成存在极为为重要沟通。显然，其实已建钻研阐述了可以使肠胃微怪物群在色氨酸消化吸收中的效用，但其确立策略仍不确立。

2024年8月，苏北理工学院上社会叶邦策/周英、四川重工业上社会漆楠在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。

新闻稿件分类：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）

作著机构：华东理工大学、浙江工业大学

科研材质：血清、粪便

分类资料：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）

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

工艺交通路线：

PART 01

探究的结果

01、高脂食品引诱的胰岛素承受小鼠展示出肠腔微动物群的为显著变化无常

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诱骗的IR小鼠体现出直肠微的微生物群的正相关改变

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

02、高脂餐食诱骗的胰岛素减缓小鼠5-HIAA程度缩减

ND和HFD的小鼠的肠腔消化吸收率情况左右存有有明显差异化性（图2A和B）。差异化性消化吸收率物分为海洋生物富集的条件分为不饱和人体脂肪酸的海洋生物合并、苯丙氨酸消化吸收率、酪氨酸消化吸收率和色氨酸消化吸收率（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）；靶向药物基础代谢组学证明：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介导的IR小鼠5-HIAA总体水平较低

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

03、5-HIAA可在自身经产气荚膜梭菌技术经过非类型条件由色氨酸所产生

为讨论5-HIAA什么情况下能够 由肠腔微生态学群由宿主细胞经济独立空间形成。分别为用Trp、5-HTP和5-HT对小鼠尿液悬液去培养出，预估5-HIAA的渗透压。出现 Trp和5-HTP在微生态学促使具体步骤中含相关性的5-HIAA的形成，而5-HT沒有（图3B），显示这款微生态学产生前提条件经济独立空间于常见的5-HT前提条件（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可在内经微动物确认非经典路经由色氨酸有

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

04、5-HIAA可以改善巨峰葡萄糖注射液承受无良和过胖且确保肝胰岛素神经渗透性认识

胃中和休外实验，测试5-HIAA是否需要具备有提高胰岛素抗的亲水性。部分动物绘图做出糖耐量实验（OGTT）和胰岛素耐量实验（ITT）：5-HIAA提高了提子糖承受和胰岛素承受。 神经细胞模式化经5-HIAA处里后，胰岛素有利于有利于的IRS1酪氨酸磷酸性反应和中下游Akt磷酸性反应技术降底，提升5-HIAA能够 有利于有利于肾脏胰岛素电磁波转导，保护区胰岛素敏感度性。

图4 5-HIAA改善提子糖耐受性无良和肥胖型且持续肝胰岛素敏感度性

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

05、5-HIAA完成缴活肝部AhR/TSC2/mTORC1轴来可以淡化胰岛素网络信号传递

预测出5-HIAA对胰岛素手机无线信号传递的就能够淡化已经信任于其对mTORC1手机无线信号通道的压制作用。血细胞实践断定5-HIAA压制作用了mTORC1介导的S6K1磷硝化作用（图5A）。这对mTORC1上下游负调整因素TSC2，5-HIAA极量就能够信任性地刺击TSC2表观遗传的转录，加快其淀粉酶横向（图5B和C）。且TSC2被不说话了情况报告下，5-HIAA损失对mTORC1激活卡的压制作用。 其次肚子里身体外进行实验中发觉5-HIAA行以配体依懒的方式方法刺激启动AhR，且否认了AhR在TSC2-mTORC1警报通道中的上下游使用，单位证明5-HIAA在AhR压制TSC2-mTORC1通道。

图5 5-HIAA凭借成功激活内脏AhR/TSC2/mTORC1轴来有利于胰岛素数据信息肌肉收缩

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

06、T2D病患表示5-HIAA质量骤降

临床检验上，T2D用户（n = 21）与无T2D（H；n = 15）的大便大肠杆菌沤肥液中5-HIAA能力下跌（图6A）。并且，T2D用户（n=23）与身心健康受试者（n = 22）血清中5-HIAA能力变低（图6B）。固然几组间尿中5-HIAA能力无显著性力差异，但仍留意到T2D受试者有下跌发展趋势（图6C）。

图6 T2D患有提示5-HIAA平行回落

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

PART 02

一篇文章总结ppt

该探析顺利用宠物模板尿液、血清模板的16S rDNA测序、宏什么是基因组测序、非靶或者靶向疗法分泌组学等技术软件，阐述肠管微生态学发酵工程群依懒的色氨酸分泌物5-HIAA在高脂饮食文化引导的胰岛素抵触和T2D中的比较重要影响；内在的现5-HIAA是顺利用调控内脏AhR/TSC2/mTORC1的信号环路，改善胰岛素敏感度性和红提糖分泌，具备内在的的制疗交换价值。与此同时，5-HIAA标准的消减有机会会对于T2D尽早原因的生态学工程标制物，进一歩的探析也可以探索性其在临床药学软件中的有机会会性。

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，文章采用几组学科技剖析了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（突显）球营养物质组、（非）靶点治疗分解代谢转化组（如靶点治疗色氨酸分解代谢转化组）、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！

基准资料：

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.