2型糖尿病患者（T2D）就是一个种由各种各样遗传的和环境客观因素以至于的广产生的消化吸收性症状。直肠微海洋生态学群与寄主相互间之间的相互间做用在饮食文化疗法介导的T2D起病长效管理机制中起着要素做用。高脂饮食文化疗法（HFD）会以至于直肠微海洋生态学群的系统功能紊乱，破碎肠-肝轴的准稳态，并采用微海洋生态学消化吸收物干扰胰腺的消化吸收系统，以此以至于胰腺胰岛素抗拒和红提葡萄糖粉消化吸收十分。在直肠中，色氨酸就是一个种至关为重要的香味族氨基，其消化吸收前提条件与直肠微海洋生态学群的游戏活动融洽为重要性。色氨酸消化吸收的系统功能紊乱与T2D的情况存在至关为重要关系。我以为，我以为原有分析阐述了直肠微海洋生态学群在色氨酸消化吸收中的做用，但其详细长效管理机制仍不了解。

2024年8月，华东地区理工学院二本大学考研叶邦策/周英、广东工农业二本大学考研漆楠在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。

软文各称：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）

小编单位名称：华东理工大学、浙江工业大学

调查村料：血清、粪便

排列信息内容：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）

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

技巧的路线：

PART 01

探索但是

01、高脂餐饮诱导性的胰岛素预防小鼠的表现出消化道微菌物群的差异性变

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测序和宏染色体组分析：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小鼠情况出胃肠微怪物群的相关系数变化无常

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

02、高脂饮食结构诱发的胰岛素抗击小鼠5-HIAA平均水平降

ND和HFD的小鼠的胃肠消化吸收层次两者来源于同质性文化之间的关系（图2A和B）。文化之间的关系消化吸收物基本聚集的路径主要包括不饱和状态脂肪的酸的海洋生物提炼、苯丙氨酸消化吸收、酪氨酸消化吸收和色氨酸消化吸收（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帮助的IR小鼠5-HIAA品质调低

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

03、5-HIAA可在机体经微海洋生物确认非典型的路线由色氨酸有

为一起探讨5-HIAA有如果没有能够 由可以使肠胃微生态学群由宿主细胞独有的呈现。各用用Trp、5-HTP和5-HT对小鼠粪水悬液来塑造，精确测量5-HIAA的含量。出现Trp和5-HTP在微生态学催化反应阶段含有可观的5-HIAA的呈现，而5-HT如果没有（图3B），取决于这些微生态学排泄经由独有的于主要的5-HT经由（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可在身体内部经微怪物可以通过非典范路经由色氨酸引发

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

04、5-HIAA持续改善萄葡糖耐受性异常和肥胖症且保持稳定肝胰岛素敏感度性

里面和休外耐压做实验的时候，测试5-HIAA是不是也含有解决胰岛素抵挡的亲水性。小动物型号实施糖耐量耐压做实验的时候（OGTT）和胰岛素耐量耐压做实验的时候（ITT）：5-HIAA解决了夏黑葡萄糖粉耐热和胰岛素耐热。 组织模板经5-HIAA清理后，胰岛素有助于的IRS1酪氨酸磷碱化和河流下游Akt磷碱化级别减小，的提示5-HIAA能够 有助于肾脏器官胰岛素信号灯转导，保护的胰岛素明情绪化。

图4 5-HIAA促进冬枣糖耐受性黑心和肥胖型且保护肝胰岛素明感性的

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

05、5-HIAA利用更改密码内脏器官AhR/TSC2/mTORC1轴来推进胰岛素电磁波进行

得出5-HIAA对胰岛素警报牵张反射的促进会可能性依耐于其对mTORC1警报径路的限制。体细胞科学试验可确认5-HIAA限制了mTORC1介导的S6K1磷酸性反应（图5A）。关于mTORC1上下游负调节管控细胞TSC2，5-HIAA标准容量能依耐性地伤害性TSC2遗传基因的转录，增加其蛋清横向（图5B和C）。且TSC2被沉默无言时候下，5-HIAA影响对mTORC1缴活的限制。 其它体中休外实验性中发现了5-HIAA就可以以配体依赖感的方式英文更改密码AhR，且得知了AhR在TSC2-mTORC1警报径路中的上下游功能，證明5-HIAA能够 AhR遏制TSC2-mTORC1径路。

图5 5-HIAA根据更改密码肝部AhR/TSC2/mTORC1轴来增进胰岛素网络信号抗扰

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

06、T2D我们凸显5-HIAA质量降低

临床实践上，T2D爱美者（n = 21）与无T2D（H；n = 15）的猪粪日常细菌发效液中5-HIAA级别上升（图6A）。一并，T2D爱美者（n=23）与绿色受试者（n = 22）血清中5-HIAA级别调低（图6B）。也许三组间的尿液中5-HIAA级别无强势能力差异，但仍看到T2D受试者有上升的趋势（图6C）。

图6 T2D病人体现 5-HIAA平均水平急剧下降

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

PART 02

好文章个人总结

该探究方案使用节肢动物3d模型粪渣、血清样例的16S rDNA测序、宏遗传基因组测序、非靶及其靶向诊治新陈细胞分泌组学等技术情况，具体分析肠管微生物体发酵制品群依懒的色氨酸新陈细胞分泌物5-HIAA在高脂飲食诱导性的胰岛素抵挡和T2D中的注重功用；消息队列现5-HIAA是使用减少肾脏AhR/TSC2/mTORC1表现径路，减少胰岛素过敏性和匍萄糖新陈细胞分泌，兼有意向的诊治价值观。还有，5-HIAA情况的较低将会为T2D前期初步判断的生物体制品标志图案物，进那步的探究方案应该探求其在临床实践应该用中的将会性。

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。

拜谱生物工程作为一家国内领先的多组学服务公司，可提供完善成熟的（遮盖）蛋清质组、（非）靶点基础基础代谢组（如靶点色氨酸基础基础代谢组）、转录组以及微怪物组等多组学产品技术服务体系。欢迎致电咨询！

选取资料：

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.