2型糖尿病的风险（T2D）是个种由多个显性基因和坏境方面带来的紧密联系起来现实存在的新陈新陈分解分解转化性症状。肠子微海洋怪物培养基技术群与宿主细胞上下级之间的上下级帮助在饭食习惯成脂的T2D发作逻辑中起着首要帮助。高脂饭食习惯（HFD）会以至于肠子微海洋怪物培养基技术群的混乱，被破坏肠-肝轴的恒定，并经过微海洋怪物培养基技术新陈新陈分解分解转化物关系内脏器官的新陈新陈分解分解转化功能模块，所以以至于内脏器官胰岛素驱散和草莓糖新陈新陈分解分解转化超时。在肠子中，色氨酸是个种最极为重要的果香族酪氨酸，其新陈新陈分解分解转化经过与肠子微海洋怪物培养基技术群的移动紧密联系起来相关内容。色氨酸新陈新陈分解分解转化的混乱与T2D的发现塑造最极为重要联系起来。只不过，虽然另一个研究探讨探求了肠子微海洋怪物培养基技术群在色氨酸新陈新陈分解分解转化中的帮助，但其具体情况逻辑仍不厘清。

2024年8月，华中理工学学校叶邦策/周英、安徽轻工业学校漆楠在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。

原创文章称谓：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）

编辑政府部门：华东理工大学、浙江工业大学

钻研原料：血清、粪便

好友分组图片信息：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）

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

新技术规划：

PART 01

研发最后

01、高脂饮食习惯介导的胰岛素抗拒小鼠行为 出胃肠道微生态学群的偏态发展

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测序和宏遗传基因组分析：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介导的IR小鼠表达出胃肠生物学体群的相关系数不同

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

02、高脂膳食诱骗的胰岛素反抗小鼠5-HIAA层次削减

ND和HFD的小鼠的肠子产生技术水平中间的存在更为明显对比（图2A和B）。对比产菌物核心聚集的路经包含不过饱和肌肉酸的菌物聚合、苯丙氨酸产生、酪氨酸产生和色氨酸产生（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）；靶向治疗产生组学证明：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引导的IR小鼠5-HIAA含量大幅度降低

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

03、5-HIAA可在体中经微生物发酵学经由非典型性途经由色氨酸产生

为浅谈5-HIAA会不可不可以由消化道微动物群由宿体孤立出现。各自用Trp、5-HTP和5-HT对小鼠粪水悬液来进行培養，量测5-HIAA的渗透压。发觉Trp和5-HTP在微动物崔化方式有明显的5-HIAA的出现，而5-HT无（图3B），取决于这个微动物代谢转化路线孤立于主要的5-HT路线（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可在体内的经微怪物采用非典型案例路经由色氨酸行成

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

04、5-HIAA改善效果草莓糖耐受性欠佳和过胖且提高肝胰岛素敏感度性

身体内部和休外应力测试台，测试5-HIAA是具备着有效减少胰岛素驱散的吸附性。哺乳动物模形去糖耐量应力测试台（OGTT）和胰岛素耐量应力测试台（ITT）：5-HIAA有效减少了红提葡糖耐热和胰岛素耐热。 组织建模方法经5-HIAA进行处理后，胰岛素带动的IRS1酪氨酸磷过酸和河流下游Akt磷过酸程度拉低，提醒5-HIAA还可以带动胰腺胰岛素的信号转导，保护措施胰岛素过敏性。

图4 5-HIAA促进红提糖耐受性不良的和糖尿病且保持良好肝胰岛素特别敏单纯

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

05、5-HIAA使用刺激内脏AhR/TSC2/mTORC1轴来有利于促进胰岛素信号灯传递

预测5-HIAA对胰岛素数字卫星信号抗扰的使得能够忽略于其对mTORC1数字卫星信号环路的仰制。生殖细胞实验性可确认5-HIAA仰制了mTORC1介导的S6K1磷酸性反应（图5A）。来说mTORC1上下游负宏观调控细胞TSC2，5-HIAA的用药量就可以忽略性地激励TSC2基因组的转录，提供其核蛋白技术水平（图5B和C）。且TSC2被恐惧原因下，5-HIAA失去了对mTORC1刺激启动的仰制。 其次身上休外工作中表明5-HIAA可能以配体依靠的办法激话AhR，且可确认了AhR在TSC2-mTORC1信息通道中的上下游效果，验证5-HIAA根据AhR治理和改善TSC2-mTORC1通道。

图5 5-HIAA凭借刺激肝部AhR/TSC2/mTORC1轴来推动胰岛素信息电荷转移

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

06、T2D的人屏幕上显示5-HIAA横向下调

临床检验上，T2D病号（n = 21）与无T2D（H；n = 15）的粪渣微生物沤肥液中5-HIAA程度增涨（图6A）。同時，T2D病号（n=23）与身心健康受试者（n = 22）血清中5-HIAA程度降低（图6B）。只不过一组间阴道分泌物中5-HIAA程度无重要能力差异，但仍观看到T2D受试者有增涨未来趋势（图6C）。

图6 T2D病员出现5-HIAA含量下滑

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

PART 02

好文章总结ppt

该实验确认植物模特粪液、血清样品的16S rDNA测序、宏基因遗传组测序、非靶各类靶向药物分泌组学等技术技术，探求肠腔微菌物群忽略的色氨酸分泌物5-HIAA在高脂食用成脂的胰岛素抵御和T2D中的极为重要能力；高并发现5-HIAA是确认调准肝和脏AhR/TSC2/mTORC1信息信号通路，增强胰岛素强烈性和萄葡糖分泌，体现了存在的诊治的价值。显然，5-HIAA技术的削减有将会对于T2D中期测试的菌物标志牌物，进1步的实验就可以探秘其在药学操作中的有将会性。

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，文章采用几组学技能剖析了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。

拜谱动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（淡化）蛋白酶质组、（非）靶点疗法基础产生组（如靶点疗法色氨酸基础产生组）、转录组以及细小微生物体组等多组学产品技术服务体系。欢迎致电咨询！

可以论文参考文献综述：

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.