2型糖尿病的风险（T2D）是一个种种由许多种隔代遗传和的环境原则吸引的广会出现的分泌率性患病。肠子微动物群与宿主细胞彼此的双方效果在食用诱惑的T2D发病率措施中起着重中之重效果。高脂食用（HFD）会造成 肠子微动物群的失衡，损伤肠-肝轴的恒定，并能够微动物分泌率物影响力脾脏的分泌率功用，故而造成 脾脏胰岛素抗拒和匍萄糖分泌率越来越。在肠子中，色氨酸是一个种种非常必要的馨香族碳水化合物，其分泌率方法与肠子微动物群的工作密不可分涉及到。色氨酸分泌率的失衡与T2D的再次发生会有非常必要沟通。所以，尽可能重复深入分析证明了肠子微动物群在色氨酸分泌率中的效果，但其实际的措施仍不明确化。

2024年8月，华东地区工院综合大家叶邦策/周英、湖南工业化的综合大家漆楠在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。

软文名字大全：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）

我们企事业单位：华东理工大学、浙江工业大学

深入分析素材：血清、粪便

分组进行信息：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）

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

技木路线规划：

PART 01

钻研结局

01、高脂饮食文化诱导性的胰岛素反击小鼠情况出肠子菌群制品群的同质性不同

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测序和宏染色体组分析：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引发的IR小鼠具体表现出直肠细菌制品群的相关系数不同

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

02、高脂饮食结构诱发的胰岛素承受小鼠5-HIAA技术水平缩减

ND和HFD的小鼠的肠管分解产生平行中具有偏态不同之处（图2A和B）。不同之处分解产生物学重点聚集的有效途径还有不趋于稳定脂肪酸酸的生物学制作而成、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）；靶向治疗分解代谢组学证明：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级别降低了

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

03、5-HIAA可在内部经微动物根据非关键经由由色氨酸有

为研讨5-HIAA可不就可以就可以由直肠微海洋枯草芽孢杆菌体群由宿主细胞人格自主发生。区分用Trp、5-HTP和5-HT对小鼠尿液悬液做培养出，測量5-HIAA的溶液浓度。看见Trp和5-HTP在微海洋枯草芽孢杆菌体促使时候含有重要的5-HIAA的发生，而5-HT是没有（图3B），表达这一种微海洋枯草芽孢杆菌体代谢率经过人格自主于典型性的5-HT经过（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可在休内经生物学制品可以通过非关键路线由色氨酸形成

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

04、5-HIAA缓和常见葡萄品种糖耐热不正常和肥胖病且控制肝胰岛素太敏主观

体內和体内做实验的时候，开展5-HIAA可不可以具备着提高胰岛素减少的抗逆性。动物界模式对其进行糖耐量做实验的时候（OGTT）和胰岛素耐量做实验的时候（ITT）：5-HIAA提高了匍萄糖接受性和胰岛素接受性。 细胞核实体模型经5-HIAA整理后，胰岛素力促会的IRS1酪氨酸磷硝化作用和河流下游Akt磷硝化作用情况降底，温馨提示5-HIAA能够力促会肝胰岛素移动信号转导，养护胰岛素敏感脆弱性。

图4 5-HIAA减少萄葡糖耐受性异常和肥胖病且始终保持肝胰岛素比较敏理性

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

05、5-HIAA实现激话肝脏等AhR/TSC2/mTORC1轴来有利于促进胰岛素无线信号减弱

预测出5-HIAA对胰岛素网络表现心脏传导系统的行淡化或许依赖感症于其对mTORC1网络表现信号通路的控制。神经元检测验证5-HIAA控制了mTORC1介导的S6K1磷酸性反应（图5A）。相对mTORC1中上游负国家宏观调控要素TSC2，5-HIAA残留量行依赖感症性地热血TSC2表观遗传的转录，从而提高其淀粉酶水平方向（图5B和C）。且TSC2被沉睡现状下，5-HIAA缺失对mTORC1促活的控制。 并且胃中身体之外实验操作中感觉5-HIAA就能够以配体根据的方法修改密码AhR，且证明格式了AhR在TSC2-mTORC1数据信号通道中的上下游目的，证明格式5-HIAA可以通过AhR克制TSC2-mTORC1通道。

图5 5-HIAA确认激活开通肾脏AhR/TSC2/mTORC1轴来加速胰岛素信号灯心脏传导系统

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

06、T2D朋友显视5-HIAA能力减少

临床检验上，T2D爱美者（n = 21）与无T2D（H；n = 15）的大便杆菌发孝液中5-HIAA情况变低（图6A）。同一时间，T2D爱美者（n=23）与绿色健康受试者（n = 22）血清中5-HIAA情况削减（图6B）。现在2组间阴道分泌物中5-HIAA情况无更为明显力差异，但仍观察分析到T2D受试者有变低的趋势（图6C）。

图6 T2D患儿显示信息5-HIAA程度走低

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

PART 02

软文个人总结

该研发使用食草动物实体模型畜禽粪便、血清样本量的16S rDNA测序、宏染色体组测序、非靶以其靶向药物细胞新陈分解代谢组学等技巧，表明肠胃枯草芽孢杆菌学群依赖关系的色氨酸细胞新陈分解代谢物5-HIAA在高脂起居介导的胰岛素抗击和T2D中的根本帮助；未知现5-HIAA是使用转换脾脏AhR/TSC2/mTORC14g信号信号通路，持续改善胰岛素刺激性性和提子糖细胞新陈分解代谢，兼有未知的治疗方法使用价值。前者，5-HIAA情况的减轻可以看作T2D旱期物理诊断的怪物学标志logo物，进一点的研发能能生命的进化其在临床实验用途中的可以性。

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。

拜谱海洋生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（遮盖）营养物质质组、（非）靶点疗法排泄转化组（如靶点疗法色氨酸排泄转化组）、转录组以及微生物发酵学组等多组学产品技术服务体系。欢迎致电咨询！

参考选取期刊论文：

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.