2型高血糖（T2D）是种由各种遗传病和工作环境的因素的影响的大范围出现的基础产生性能够引起病发的。肠腔微怪物群与宿体左右的彼此之间做用在餐饮引诱的T2D能够引起病发的原则中起着关键性做用。高脂餐饮（HFD）会会造成肠腔微怪物群的失衡，被破坏肠-肝轴的稳定，并可以通过微怪物基础产怪物的影响内脏的基础产生用途，而使会造成内脏胰岛素抗拒和夏黑葡萄糖水基础产生失败。在肠腔中，色氨酸是种主要的香味族有机酸，其基础产生手段与肠腔微怪物群的营销活动密不可分一些。色氨酸基础产生的失衡与T2D的發生更是主要认识。然后，然而另一个研发呈现了肠腔微怪物群在色氨酸基础产生中的做用，但其具体情况原则仍不明晰。

2024年8月，华中理工学高中叶邦策/周英、安徽工农业高中漆楠在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。

好文章标题：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）

小说家的单位：华东理工大学、浙江工业大学

研发产品：血清、粪便

排列数据：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）

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

水平途径：

PART 01

分析結果

01、高脂生活成脂的胰岛素抗击小鼠具体表现出肠腔微生态学群的可观发生改变

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引发的IR小鼠特征出肠内产气荚膜梭菌学群的有效变现

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

02、高脂饮食文化促进的胰岛素忍受小鼠5-HIAA平均水平削减

ND和HFD的小鼠的胃肠道排泄横向当中会有特殊不一致性（图2A和B）。不一致性排泄物主要含有的经过还有不呈现饱和状态脂肪多酸的生物制品生成、苯丙氨酸排泄、酪氨酸排泄和色氨酸排泄（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）；靶点产生组学证明：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品质大幅度降低

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

03、5-HIAA可在胃中经微生物当中体在非常见经过由色氨酸引起

为研究综述5-HIAA可否行由肠管微海洋生物学群由快穿之女主独自出现。各用用Trp、5-HTP和5-HT对小鼠尿液悬液采取培养教育，校正5-HIAA的氨水浓度。知道Trp和5-HTP在微海洋生物学催化氧化操作过程中含更为明显的5-HIAA的出现，而5-HT都没有（图3B），证明这款微海洋生物学基础代谢行业独自于典例的5-HT行业（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可在身体经产气荚膜梭菌学借助非其最典型的前提条件由色氨酸引起

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

04、5-HIAA缓解巨峰葡糖耐热不恰当的和肥胖型且始终保持肝胰岛素强烈性

身体里和身体外经过多次实验发现，检定5-HIAA需不需要更具持续减少胰岛素反击的特异性。宠物建模方法实行糖耐量经过多次实验发现（OGTT）和胰岛素耐量经过多次实验发现（ITT）：5-HIAA持续减少了萄葡糖受性和胰岛素受性。 细胞核整治经5-HIAA加工后，胰岛素驱动的IRS1酪氨酸磷过酸和上游Akt磷过酸能力减低，报错5-HIAA也可以驱动肝胀胰岛素卫星信号转导，保证胰岛素灵敏性。

图4 5-HIAA改进草莓糖接受不合理和高脂肪且控制肝胰岛素敏物质性性

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

05、5-HIAA利用系统激活肝AhR/TSC2/mTORC1轴来驱动胰岛素网络信号减弱

估测5-HIAA对胰岛素预警电荷转移的带动或许忽略感于其对mTORC1预警径路的抑止。组织实验报告印证5-HIAA抑止了mTORC1介导的S6K1磷硝化作用（图5A）。而对于mTORC1上中下游负宏观调控细胞TSC2，5-HIAA含水量还可以忽略感性地激励TSC2染色体的转录，增加其蛋白酶水平面（图5B和C）。且TSC2被沉默无言前提下，5-HIAA损失对mTORC1激话的抑止。 其次身上休外检测中发现5-HIAA是可以以配体根据的方式英文解锁AhR，且可确认了AhR在TSC2-mTORC1表现环路中的长江上游意义，单位证明5-HIAA使用AhR控制TSC2-mTORC1环路。

图5 5-HIAA利用更改密码肝脏等AhR/TSC2/mTORC1轴来可以淡化胰岛素表现传输

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

06、T2D女性展示5-HIAA层次下滑

临床上上，T2D病求美者（n = 21）与无T2D（H；n = 15）的粪渣微生物厌氧发酵液中5-HIAA情况变低（图6A）。此外，T2D病求美者（n=23）与的健康受试者（n = 22）血清中5-HIAA情况缩减（图6B）。即便两队间尿中5-HIAA情况无相关性性能差异，但仍通过观察到T2D受试者有变低动向（图6C）。

图6 T2D爱美者提示5-HIAA含量越来越低

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

PART 02

篇文章个人总结

该探讨根据猎物实体模型屎尿、血清模板的16S rDNA测序、宏遗传基因组测序、非靶相应靶向疗法消化吸收组学等的水平，揭露消化道微动物群依懒的色氨酸消化吸收物5-HIAA在高脂饮食起居引诱的胰岛素抵挡和T2D中的注重功用；高并发现5-HIAA是根据设定胰腺AhR/TSC2/mTORC1数据信号通路，有效改善胰岛素刺激性性和草莓糖消化吸收，拥有因素的手术治疗意义。不仅，5-HIAA的水平的降能够做T2D早就诊的动物标志牌物，进一步的骤的探讨也可以深入研究其在药学适用中的能够性。

PART 03

拜谱总结

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性剖析了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。

拜谱怪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（掩盖）蛋白酶质组、（非）靶向疗法药物新陈代谢率组（如靶向疗法药物色氨酸新陈代谢率组）、转录组以及微生态学组等多组学产品技术服务体系。欢迎致电咨询！

符合文献：

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.