2型血糖值高的（T2D）一种由多个基因遗传和环镜主观因素吸引的常见具备的细胞细胞产生转化性症状。可以使肠胃微生态学培养基学群与寄主两者之间的能够 效果在饭食诱发的T2D患上管理共识机制中起着关键的效果。高脂饭食（HFD）会促使可以使肠胃微生态学培养基学群的失衡，破环肠-肝轴的稳定，并能够 微生态学培养基学细胞细胞产生转化物会影响胰腺的细胞细胞产生转化工作，关键在于促使胰腺胰岛素驱散和提子糖细胞细胞产生转化异样。在可以使肠胃中，色氨酸一种必要的香味族有机酸，其细胞细胞产生转化路线与可以使肠胃微生态学培养基学群的话动增进相关。色氨酸细胞细胞产生转化的失衡与T2D的的发生具有必要找。只不过，既然已经在的探索体现了可以使肠胃微生态学培养基学群在色氨酸细胞细胞产生转化中的效果，但其到底管理共识机制仍不明确化。

2024年8月，华中工院本科社会叶邦策/周英、上海化学工业本科社会漆楠在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）

笔者标准：华东理工大学、浙江工业大学

分析原料：血清、粪便

分成小组问题：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）

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

技术工艺路线图：

PART 01

研发效果

01、高脂饮食文化引发的胰岛素减少小鼠成绩出胃肠微生物培养基技术群的不错不同

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促进的IR小鼠情况出肠内微海洋生物群的明显变迁

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

02、高脂生活引发的胰岛素反击小鼠5-HIAA技术水平影响

ND和HFD的小鼠的可以使肠胃新陈分解级别之中都存在同质性区别（图2A和B）。区别新陈分解物具体丰度的手段例如不呈现饱和状态脂质酸的生态学组成、苯丙氨酸新陈分解、酪氨酸新陈分解和色氨酸新陈分解（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）；靶向疗法消化吸收组学证明：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质量降低

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

03、5-HIAA可在身体内部经微怪物顺利通过非典型的渠道由色氨酸产生了

为浅谈5-HIAA有没可由胃肠道怪物体群由快穿之女主自己存在。都用Trp、5-HTP和5-HT对小鼠粪渣悬液做出提升，检测的5-HIAA的盐浓度。认为Trp和5-HTP在怪物体催化剂的作用整个过程中含显著性的5-HIAA的存在，而5-HT也没有（图3B），认为各种怪物体代谢率方法自己于主要的5-HT方法（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可在人体内经微怪物经过非典例途经由色氨酸引发

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

04、5-HIAA改善效果夏黑葡萄糖粉承受不合格品和臃肿且保持良好肝胰岛素太准确性状态

体中和身体外可靠性检验，检检5-HIAA会不有优化胰岛素抵御的几丁质酶。绿色3d模型进行糖耐量可靠性检验（OGTT）和胰岛素耐量可靠性检验（ITT）：5-HIAA优化了草莓糖耐热和胰岛素耐热。 组织建模 经5-HIAA外理后，胰岛素推进的IRS1酪氨酸磷硝化作用和中游Akt磷硝化作用水平面减轻，信息提示5-HIAA能能推进肝部胰岛素数据转导，保护好胰岛素刺激性性。

图4 5-HIAA促进匍萄糖耐热劣质和变胖且保护肝胰岛素的准确性的

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

05、5-HIAA确认重置胰腺AhR/TSC2/mTORC1轴来有利于促进胰岛素数据肌肉收缩

推断5-HIAA对胰岛素电磁波进行的有助于有可能忽略于其对mTORC1电磁波通道的限制。细胞系实验报告印证5-HIAA限制了mTORC1介导的S6K1磷过酸（图5A）。而言mTORC1上下游负调节管控细胞TSC2，5-HIAA用药量还可以忽略性地刺击TSC2DNA的转录，提生其蛋清水平方向（图5B和C）。且TSC2被恐惧状况下，5-HIAA没有对mTORC1系统激活的限制。 其次内体内科学实验中找到5-HIAA行以配体根据的形式刺激AhR，且得知了AhR在TSC2-mTORC1的信号信号信号通路中的品牌进入校园市场功效，证实5-HIAA借助AhR减弱TSC2-mTORC1信号信号通路。

图5 5-HIAA借助刺激启动肝胀AhR/TSC2/mTORC1轴来有助于胰岛素无线信号牵张反射

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

06、T2D患儿彰显5-HIAA情况下调

临床试验上，T2D客户（n = 21）与无T2D（H；n = 15）的便便革兰氏阴性菌厌氧发酵液中5-HIAA层次大大减少（图6A）。时，T2D客户（n=23）与绿色受试者（n = 22）血清中5-HIAA层次大大减少（图6B）。即便三组间尿夜中5-HIAA层次无强势能力差异，但仍检查到T2D受试者有大大减少上升趋势（图6C）。

图6 T2D病号表明5-HIAA水平面增涨

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

PART 02

的文章个人心得体会

该钻研确认昆虫绘图猪粪、血清子样本的16S rDNA测序、宏基因遗传组测序、非靶并且 靶向药物基础新陈产生组学等技术设备，表明肠腔怪物学学群依靠的色氨酸基础新陈产怪物5-HIAA在高脂饮食习惯诱骗的胰岛素承受和T2D中的首要意义；连接数现5-HIAA是确认调接肝功能AhR/TSC2/mTORC1预警通道，减少胰岛素敏感脆弱性和萄葡糖基础新陈产生，包括暗藏的根治币值。凡此种种，5-HIAA情况的大大减少几率作为一个T2D晚期就诊的怪物学符号物，进一个步骤的钻研不错探险其在临床药理应用中的几率性。

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，文章采用两组学能力剖析了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。

拜谱生物技术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）蛋清质组、（非）靶向药物疗法细胞代谢率组（如靶向药物疗法色氨酸细胞代谢率组）、转录组以及微菌物组等多组学产品技术服务体系。欢迎致电咨询！

参看资料：

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.