2型糖尿病的风险（T2D）就不是种由多样基因遗传规律和周围环境的因素吸引的广普遍存在的产生性的疾病。消化道微细菌发酵工程群与宿体期间的能够 功效在美食习惯诱惑的T2D有这种情况逻辑中起着关健功效。高脂美食习惯（HFD）会产生消化道微细菌发酵工程群的失常，损害肠-肝轴的恒定，并能够微细菌发酵工程产细菌工程危害肝系统的产生系统，最后产生肝系统胰岛素抗御和红提糖产生异样。在消化道中，色氨酸就不是种很主要的香熏族碳水化合物，其产生手段与消化道微细菌发酵工程群的活动形式关系密切涉及到的。色氨酸产生的失常与T2D的的发生呈现出很主要取得联系。虽然，哪怕另一个学习体现了消化道微细菌发酵工程群在色氨酸产生中的功效，但其关键逻辑仍不确切。

2024年8月，苏北理工学院师范专科大学叶邦策/周英、江西工业园师范专科大学漆楠在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。

稿件公司名称：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）

著者基层单位：华东理工大学、浙江工业大学

科学研究涂料：血清、粪便

分组名内容：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

水平自驾路线：

PART 01

设计然而

01、高脂饮食营养引诱的胰岛素抗御小鼠现象出肠内微生物培养基学群的差异性转变

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测序和宏基因遗传组分析：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引导的IR小鼠现象出胃肠道微微生物菌种群的特殊变动

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

02、高脂饮食结构诱导型的胰岛素抵御小鼠5-HIAA总体水平较低

ND和HFD的小鼠的肠管细胞消化吸收总体水平两者之间会有偏态的差别的（图2A和B）。的差别的细胞消化吸收物重要聚集的经由包涵不饱满多余脂肪酸的菌物制成、苯丙氨酸细胞消化吸收、酪氨酸细胞消化吸收和色氨酸细胞消化吸收（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）；靶向疗法代谢率组学证明：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诱惑的IR小鼠5-HIAA关卡降低

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

03、5-HIAA可在体内的经益生菌制品经由非具代表性方法由色氨酸所产生

为研讨5-HIAA能不可以由肠胃微海洋怪物群由寄主自己自主造成。各用Trp、5-HTP和5-HT对小鼠尿液悬液来进行激发，精确测量5-HIAA的氨水浓度。出现 Trp和5-HTP在微海洋怪物崔化的过程有不错的5-HIAA的造成，而5-HT沒有（图3B），表达一些微海洋怪物代谢率路线自己自主于关键的5-HT路线（luz15酶介导）。

小鼠粪便样本进行了宏基因遗传组分析。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可在身体里经微生态学凭借非典型性前提条件由色氨酸诞生

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

04、5-HIAA解决常见葡萄品种糖耐受性黑心和腹型肥胖且始终维持肝胰岛素敏感度性

身体里和离体检测，检验检测5-HIAA能否具有着促进胰岛素驱散的化学活化。哺乳动物三维模型展开糖耐量检测（OGTT）和胰岛素耐量检测（ITT）：5-HIAA促进了巨峰葡糖承受和胰岛素承受。 人体细胞仿真模型经5-HIAA净化处理后，胰岛素使得的IRS1酪氨酸磷酸性反应和在下游Akt磷酸性反应水准较低，提醒5-HIAA还可以使得肝或其他排毒器官胰岛素手机信号转导，保护的胰岛素脆弱性。

图4 5-HIAA缓和夏黑葡萄糖注射液耐受力不良的和腹型肥胖且保证肝胰岛素神经敏情绪化

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

05、5-HIAA依据解锁肝部AhR/TSC2/mTORC1轴来利于胰岛素网络信号减压反射

猜测5-HIAA对胰岛素数字数据信号电荷转移的有利于或许忽略于其对mTORC1数字数据信号径路的压制作用。神经元试验断定5-HIAA压制作用了mTORC1介导的S6K1磷硝化作用（图5A）。对mTORC1上下游负调节管控分子TSC2，5-HIAA的用药量可不可以忽略性地刺激到TSC2表观遗传的转录，提供其血清平均水平（图5B和C）。且TSC2被冷漠时候下，5-HIAA缺失对mTORC1激活开通的压制作用。 除此之外自身体内研究中挖掘5-HIAA不错以配体根据的习惯刺激AhR，且查证了AhR在TSC2-mTORC1数字信号环路中的中下游效用，证件5-HIAA实现AhR可以抑制TSC2-mTORC1环路。

图5 5-HIAA经由提高肝或其他排毒器官AhR/TSC2/mTORC1轴来有利于促进胰岛素网络信号电荷转移

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

06、T2D女性提示5-HIAA品质下跌

临床实践上，T2D用户（n = 21）与无T2D（H；n = 15）的猪粪有害菌发孝液中5-HIAA级别走低（图6A）。一同，T2D用户（n=23）与的健康受试者（n = 22）血清中5-HIAA级别降低（图6B）。即便是两个间尿中中5-HIAA级别无取得性好异，但仍观查到T2D受试者有走低的趋势（图6C）。

图6 T2D女性提示 5-HIAA总体水平变低

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

PART 02

经典文章总结ppt

该探讨完成软体动物模板便便、血清范本的16S rDNA测序、宏表观遗传组测序、非靶同时靶向药物新陈新陈代谢率组学等能力，具体分析肠子枯草芽孢杆菌技术群依靠的色氨酸新陈新陈代谢率物5-HIAA在高脂饮食习惯成脂的胰岛素反抗和T2D中的最重要意义；高并发现5-HIAA是完成调整肝和脏AhR/TSC2/mTORC1走势信号通路，提升胰岛素刺激性性和冬枣糖新陈新陈代谢率，含有因素的改善社会价值。不仅，5-HIAA程度的大大减少有机会算作T2D旱期评估的生物学技术标记物，进每一步的探讨是可以探讨其在临床检验技术应用中的有机会性。

PART 03

拜谱总结ppt

5-HIAA是5-羟色胺下游的一种色氨酸代谢物，文章采用多个学技艺剖析了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（呈现）血清质组、（非）靶向药物治疗代谢率转化组（如靶向药物治疗色氨酸代谢率转化组）、转录组以及微海洋生物组等多组学产品技术服务体系。欢迎致电咨询！

对比论文文献综述：

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.