2型高血糖（T2D）也是种由种基因遗传和的环境要素进而引发的重视会存在的分泌性重大疾病。可以使肠胃产气荚膜梭菌制品菌种体群与宿主细胞互相的间接功用在吃饭分析的T2D能够引起病发的共识考核机制中起着首要功用。高脂吃饭（HFD）会引发可以使肠胃产气荚膜梭菌制品菌种体群的絮乱，破碎肠-肝轴的准稳态，并用产气荚膜梭菌制品菌种体分泌物影响到肾脏器官的分泌功能性，因而引发肾脏器官胰岛素抗御和常见葡萄品种糖分泌异样。在可以使肠胃中，色氨酸也是种至关核心的芬香族核苷酸，其分泌经由与可以使肠胃产气荚膜梭菌制品菌种体群的活动内容重视一些。色氨酸分泌的絮乱与T2D的發生都有至关核心练习。而是，一直以来至今实验阐明了可以使肠胃产气荚膜梭菌制品菌种体群在色氨酸分泌中的功用，但其详细共识考核机制仍不清楚。

2024年8月，华北工院上综合大学叶邦策/周英、福建工业化上综合大学漆楠在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。

句子公司名称：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）

小说作者公司的：华东理工大学、浙江工业大学

理论研究建筑材料：血清、粪便

分组名称讯息：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

高技术交通路线：

PART 01

设计成果

01、高脂餐食帮助的胰岛素反抗小鼠主要表现出肠腔生物学体群的为显著变现

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测序和宏基因组组分析：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引诱的IR小鼠现象出胃肠菌群体群的重要变动

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

02、高脂食物引诱的胰岛素驱散小鼠5-HIAA含量缩减

ND和HFD的小鼠的肠内新陈基础分泌横向左右出现强势不同（图2A和B）。不同新陈基础分泌物具体丰度的有效途径也包括不饱和脂肪多酸的怪物组成、苯丙氨酸新陈基础分泌、酪氨酸新陈基础分泌和色氨酸新陈基础分泌（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）；靶向治疗代谢转化组学证明：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标准有效降低

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

03、5-HIAA可在体里经微菌物凭借非主要手段由色氨酸生产

为浅论5-HIAA要不要能否由胃肠道微动物群由宿体独立性的引起。不同用Trp、5-HTP和5-HT对小鼠粪液悬液做好培训，精确测量5-HIAA的溶液浓度。看到Trp和5-HTP在微动物催化反应具体步骤含有有明显的5-HIAA的引起，而5-HT如果没有（图3B），呈现一种微动物分泌渠道独立性的于典型示范的5-HT渠道（luz15酶介导）。

小鼠粪便样本进行了宏dna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可在人体经微生物学工程根据非关键方法由色氨酸行成

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

04、5-HIAA提高冬枣糖耐受性不良现象和变胖且保持稳定肝胰岛素强烈性

身体内和身体验证，验证5-HIAA是不是也具备纠正胰岛素减少的可溶性。食草动物仿真模型来糖耐量验证（OGTT）和胰岛素耐量验证（ITT）：5-HIAA纠正了草莓糖耐热力和胰岛素耐热力。 组织模特经5-HIAA治理 后，胰岛素有助于的IRS1酪氨酸磷硝化作用和下面Akt磷硝化作用含量降，提升5-HIAA可能有助于胰腺胰岛素手机信号转导，保護胰岛素脆弱性。

图4 5-HIAA持续改善红提糖受劣质和身体肥胖且稳定肝胰岛素敏感脆弱性

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

05、5-HIAA能够系统激活肾脏AhR/TSC2/mTORC1轴来利于胰岛素信号灯肌肉收缩

预测未来5-HIAA对胰岛素讯号传递的加快或许信任于其对mTORC1讯号径路的可调节作用。肿瘤细胞实验设计灵魂存在5-HIAA可调节作用了mTORC1介导的S6K1磷硝化作用（图5A）。对待mTORC1中上游负宏观调控成分TSC2，5-HIAA的用药量是可以信任性地激刺TSC2什么是基因的转录，提升其蛋白质品质（图5B和C）。且TSC2被遗忘状况下，5-HIAA衰退对mTORC1重置的可调节作用。 其它身体身体外科学试验中遇到5-HIAA不错以配体依赖性的方式激活开通AhR，且印证了AhR在TSC2-mTORC1警报通道中的长江上游反应，证实5-HIAA经由AhR治理和改善TSC2-mTORC1通道。

图5 5-HIAA在提高肝功能AhR/TSC2/mTORC1轴来促进会胰岛素网络信号进行

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

06、T2D患有出现5-HIAA标准下跌

临床检验上，T2D朋友（n = 21）与无T2D（H；n = 15）的屎尿疾病堆肥液中5-HIAA层次下调（图6A）。时候，T2D朋友（n=23）与建康受试者（n = 22）血清中5-HIAA层次较低（图6B）。只不过两列间的尿液中5-HIAA层次无相关系数性好异，但仍查看到T2D受试者有下调发展趋势（图6C）。

图6 T2D朋友屏幕上显示5-HIAA总体水平走低

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

PART 02

优秀文章总结ppt

该学习经由动植物仿真模型尿液、血清样表的16S rDNA测序、宏dna组测序、非靶并且靶点基础分泌组学等技术性，阐释肠内微生物制品群依赖症的色氨酸基础分泌物5-HIAA在高脂饮食起居促进的胰岛素减少和T2D中的比较重要效应；高并发现5-HIAA是经由调理肝胀AhR/TSC2/mTORC1预警信号通路，调节胰岛素脆弱性和红提葡萄糖粉基础分泌，拥有内在的的治愈颜值。于此，5-HIAA情况的减少也许身为T2D尽早诊治的生物制品标识物，进一大步的学习都可以摸索其在临床研究拜谱生物中的也许性。

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。

拜谱生物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（装饰）淀粉酶质组、（非）靶点分解组（如靶点色氨酸分解组）、转录组以及微怪物组等多组学产品技术服务体系。欢迎致电咨询！

关联性论文论文参考文献：

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.