2型高血糖（T2D）都是种由多遗传性和情况条件诱发的大量具备的细胞新陈分解分解产生转化性的疾病。胃肠分子菌物体技术学制品群与宿主细胞当中的互不目的在餐食诱导性的T2D犯病考核制度中起着最为关键的目的。高脂餐食（HFD）会以至于胃肠分子菌物体技术学制品群的失调，被破坏肠-肝轴的恒定，并确认分子菌物体技术学制品细胞新陈分解分解产生转化物不良影响肝或其他排毒器官的细胞新陈分解分解产生转化功效，促使以至于肝或其他排毒器官胰岛素抵触和提子糖细胞新陈分解分解产生转化非常。在胃肠中，色氨酸都是种很首要的香气族碳水化合物，其细胞新陈分解分解产生转化前提条件与胃肠分子菌物体技术学制品群的过程关系密切关于。色氨酸细胞新陈分解分解产生转化的失调与T2D的出现有很首要连系。虽然，即便已建探讨体现了胃肠分子菌物体技术学制品群在色氨酸细胞新陈分解分解产生转化中的目的，但其准确考核制度仍不明显。

2024年8月，华北理工学院大家叶邦策/周英、江苏拜谱生物大家漆楠在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。

新闻稿件名字：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）

小说家院校：华东理工大学、浙江工业大学

分析村料：血清、粪便

分成小组新信息：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）

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

方法行车路线：

PART 01

理论研究但是

01、高脂美食分析的胰岛素防御小鼠表面出肠管菌群工程群的特殊变化无常

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介导的IR小鼠具体表现出肠内微怪物群的有效变幻

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

02、高脂起居帮助的胰岛素反击小鼠5-HIAA含量大大减少

ND和HFD的小鼠的胃肠道分泌转化品质期间存在着可观不一致性（图2A和B）。不一致性分泌转化物注意丰度的行业比如不饱和点脂肪含量酸的生物技术提炼、苯丙氨酸分泌转化、酪氨酸分泌转化和色氨酸分泌转化（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促进的IR小鼠5-HIAA横向较低

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

03、5-HIAA可在自身经微生物学工程采用非主要途经由色氨酸带来

为初探5-HIAA什么情况下可能由可以使肠胃枯草芽孢杆菌制品群由宿体独特引起。都用Trp、5-HTP和5-HT对小鼠粪液悬液实施陪养，在线测量5-HIAA的质量浓度。察觉到Trp和5-HTP在枯草芽孢杆菌制品崔化时中含差异性的5-HIAA的引起，而5-HT不存在（图3B），认为这样的枯草芽孢杆菌制品排泄条件独特于举例的5-HT条件（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可在自身经微微生物当中能够非具代表性方式由色氨酸有

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

04、5-HIAA减少常见葡萄品种糖耐受性不合格品和肥嘟嘟且提高肝胰岛素过敏性

身体内和体内实验室检测装置，开展5-HIAA是否能够都具有促进胰岛素反击的生物。動物三维模型来进行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促进了巨峰葡萄糖水耐热和胰岛素耐热。 细胞核仿真模型经5-HIAA办理后，胰岛素推动的IRS1酪氨酸磷硝化作用和河流下游Akt磷硝化作用技术水平缩减，表明5-HIAA也可以推动脾脏胰岛素手机信号转导，确保胰岛素神经确定性的。

图4 5-HIAA调理冬枣糖受不合理和高血压且做到肝胰岛素敏锐性

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

05、5-HIAA采用提高肝功能AhR/TSC2/mTORC1轴来可以淡化胰岛素讯号电荷转移

推断出5-HIAA对胰岛素走势传输的改善也许 依赖关系症于其对mTORC1走势径路的减缓。生殖细胞测试得知5-HIAA减缓了mTORC1介导的S6K1磷酸性反应（图5A）。而对于mTORC1上下游负调空分子TSC2，5-HIAA残留量应该依赖关系症性地兴奋TSC2什么是基因的转录，改善其蛋白酶水平方向（图5B和C）。且TSC2被沉睡现状下，5-HIAA剥夺对mTORC1更改密码的减缓。 其余内部身体實驗中察觉到5-HIAA能以配体依赖症的的方式激发AhR，且得知了AhR在TSC2-mTORC1的信号信号环路中的上中下游做用，表明5-HIAA根据AhR能够抑制TSC2-mTORC1信号环路。

图5 5-HIAA采用启用肾脏AhR/TSC2/mTORC1轴来推进胰岛素数据信号抗扰

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

06、T2D客户展示5-HIAA横向急剧下降

临床药学上，T2D爱美者（n = 21）与无T2D（H；n = 15）的粪水病菌发醇液中5-HIAA品质下调（图6A）。直接，T2D爱美者（n=23）与身体健康受试者（n = 22）血清中5-HIAA品质减轻（图6B）。即便两两间尿中中5-HIAA品质无可观性好异，但仍关察到T2D受试者有下调市场趋势（图6C）。

图6 T2D求美者呈现5-HIAA标准走低

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

PART 02

软文工作小结

该理论论述借助家禽模板尿液、血清模板的16S rDNA测序、宏什么是基因组测序、非靶已经靶点分解组学等能力，折射出肠胃微动物群忽略的色氨酸分解物5-HIAA在高脂饮食结构引导的胰岛素抵挡和T2D中的关键用处；隐藏的现5-HIAA是借助的调节肝功能AhR/TSC2/mTORC1手机信号通道，提高胰岛素铭各样和匍萄糖分解，包括隐藏的的的治疗市场价值。不仅而且，5-HIAA质量的变低慨率看作T2D早前疾病诊断的动物标记物，进这一步的理论论述能找寻其在临床护理应用软件中的慨率性。

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，文章采用几组学能力剖析了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（突显）蛋白酶质组、（非）靶点治疗分解分解代谢组（如靶点治疗色氨酸分解分解代谢组）、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！

对比论文资料：

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.