2型糖尿病患者（T2D）就是种由很多种显性基因和环镜情况造成的诸多具有的细胞分解转化性妇科疾病。可以使肠胃微细菌群与宿体之中的间接引响在美食介导的T2D发现制度中起着关键性引响。高脂美食（HFD）会引致可以使肠胃微细菌群的失衡，损伤肠-肝轴的准稳态，并经由微细菌细胞分解转化物引响内脏器官的细胞分解转化功效，最终得以引致内脏器官胰岛素抵御和萄葡糖细胞分解转化越来越。在可以使肠胃中，色氨酸就是种必要性的幽香族氨基，其细胞分解转化方式与可以使肠胃微细菌群的的活动增进一些。色氨酸细胞分解转化的失衡与T2D的发现呈现出必要性建立联系。所以，其实现有钻研呈现了可以使肠胃微细菌群在色氨酸细胞分解转化中的引响，但其特定制度仍不坚定。

2024年8月，华东地区工院学校叶邦策/周英、湖南工业企业学校漆楠在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。

一篇文章分类：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）

小说家公司的：华东理工大学、浙江工业大学

的研究文件：血清、粪便

组群新信息：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）

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

技術自驾线路：

PART 01

实验报告

01、高脂美食帮助的胰岛素抵触小鼠主要表现出消化道微微生物当中群的同质性不同

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引导的IR小鼠表演出肠子微海洋生物群的有效发展

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

02、高脂餐饮成脂的胰岛素对抗小鼠5-HIAA横向降低

ND和HFD的小鼠的消化道产生程度互相有明显对比（图2A和B）。对比产海洋生物核心聚集的方法还有不达到饱和状态蛋白质酸的海洋生物制作而成、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）；靶向治疗分解组学证明：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诱发的IR小鼠5-HIAA的水平降

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

03、5-HIAA可在身上经细小微生物技术顺利通过非具代表性行业由色氨酸行成

为初探5-HIAA可不不错不错由可以使肠胃微生态学群由寄主独特生成。各用Trp、5-HTP和5-HT对小鼠排泄物悬液做出陪养，在测量5-HIAA的盐浓度。感觉Trp和5-HTP在微生态学促使的过程有差异性的5-HIAA的生成，而5-HT没（图3B），是因为这样的微生态学排泄方式独特于典型案例的5-HT方式（luz15酶介导）。

小鼠粪便样本进行了宏人类基因组分析。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可在机体经微生物菌种学能够非典型示范路线由色氨酸制造

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

04、5-HIAA改善效果巨峰葡萄糖粉承受恶意和肥胖型且保证肝胰岛素过敏性

内部和身体之外实验室检测装置，捡验5-HIAA能否体现了有效提升胰岛素反击的特异性。動物三维模型通过糖耐量实验室检测装置（OGTT）和胰岛素耐量实验室检测装置（ITT）：5-HIAA有效提升了夏黑葡糖受性和胰岛素受性。 血细胞3d模型经5-HIAA治理后，胰岛素推动的IRS1酪氨酸磷过酸和上下游Akt磷过酸横向缩减，显示5-HIAA也可以推动肾脏胰岛素无线信号转导，保护的胰岛素脆弱性。

图4 5-HIAA提升红葡糖耐热异常情况和肥胖型且恢复肝胰岛素太敏理性

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

05、5-HIAA可以通过激活开通肝或其他排毒器官AhR/TSC2/mTORC1轴来促进会胰岛素表现传递

估测5-HIAA对胰岛素预警进行的推动可能会依靠症于其对mTORC1预警环路的可能减缓。神经元测试验证5-HIAA可能减缓了mTORC1介导的S6K1磷硝化作用（图5A）。针对于mTORC1中上游负干预因素TSC2，5-HIAA使用量可能依靠症性地畅快TSC2基因遗传的转录，提高自己其蛋白酶横向（图5B和C）。且TSC2被孤独具体情况下，5-HIAA损失对mTORC1促活的可能减缓。 其它身体休外實驗中遇到5-HIAA不错以配体依耐的方式启用AhR，且验证了AhR在TSC2-mTORC1网络信号环路中的上中下游功能，说明5-HIAA依据AhR治理和改善TSC2-mTORC1环路。

图5 5-HIAA借助刺激启动肝或其他排毒器官AhR/TSC2/mTORC1轴来催进胰岛素数字信号传递

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

06、T2D女性表明5-HIAA技术增涨

医学上，T2D求美者（n = 21）与无T2D（H；n = 15）的粪水细菌病毒沤肥液中5-HIAA标准骤降（图6A）。而且，T2D求美者（n=23）与更健康受试者（n = 22）血清中5-HIAA标准急剧下降（图6B）。或许多组间阴道分泌物中5-HIAA标准无差异性力差异，但仍观察动物到T2D受试者有骤降新趋势（图6C）。

图6 T2D病人表明5-HIAA品质回落

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

PART 02

经典文章个人总结

该理论论述经过哺乳动物仿真模型尿液、血清样表的16S rDNA测序、宏染色体组测序、非靶还有靶向药物细胞新陈分解组学等技術，阐述还可以使肠胃微生物技术学制品群依耐的色氨酸细胞新陈分解物5-HIAA在高脂餐饮分析的胰岛素减少和T2D中的更重要功能；消息队列现5-HIAA是经过调节脾脏AhR/TSC2/mTORC14g信号环路，调节胰岛素敏主观性和匍萄糖细胞新陈分解，具备风险的根治实用价值。不仅而且，5-HIAA情况的调低或者作为一个T2D最早期疾病诊断的生物技术制品标准物，进两步的理论论述还可以探求其在临床医学技术应用中的或者性。

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，文章采用多个学技术水平剖析了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）蛋清质组、（非）靶向疗法治疗新陈细胞代谢组（如靶向疗法治疗色氨酸新陈细胞代谢组）、转录组以及微生物检测工程组等多组学产品技术服务体系。欢迎致电咨询！

参考价值论文：

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.