2型血糖高（T2D）是种由多基因和坏境比较关键因素带来的广泛应用现实存在的细胞分泌类疾病症状。肠胃微菌物群与寄主期间的之间反应在食品疗法诱惑的T2D患上工作逻辑中起着根本反应。高脂食品疗法（HFD）会后果肠胃微菌物群的技能错乱，弄坏肠-肝轴的稳定，并依据微菌物细胞分泌物后果肝技能的细胞分泌技能，以此后果肝技能胰岛素抗和提子糖细胞分泌无效。在肠胃中，色氨酸是种比较关键的香气族酪氨酸，其细胞分泌路径与肠胃微菌物群的活跃密切合作关于。色氨酸细胞分泌的技能错乱与T2D的突发存在比较关键搞好关系。纵然，纵然已经存在研究分析证明了肠胃微菌物群在色氨酸细胞分泌中的反应，但其特定工作逻辑仍不明确责任。

2024年8月，西北理工学院院校叶邦策/周英、广东工业企业院校漆楠在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。

文章标题公司名称：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）

笔者公司：华东理工大学、浙江工业大学

科学研究素材：血清、粪便

好友分组资料：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）

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

技术应用路线图：

PART 01

探索报告

01、高脂饮食疗法诱导性的胰岛素抵触小鼠症状出肠内微菌物群的为显著变迁

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测序和宏什么是基因组分析：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诱导型的IR小鼠主要表现出肠腔枯草芽孢杆菌工程群的偏态变化规律

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

02、高脂餐食引导的胰岛素反击小鼠5-HIAA层次降低了

ND和HFD的小鼠的直肠新陈消化吸收平行期间长期存在的区别性的区别（图2A和B）。的区别新陈消化吸收物基本生物学富集的手段例如不过饱和皮下脂肪酸的生物学人工、苯丙氨酸新陈消化吸收、酪氨酸新陈消化吸收和色氨酸新陈消化吸收（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诱导型的IR小鼠5-HIAA含量降低了

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

03、5-HIAA可在身上经菌群学完成非关键路经由色氨酸产生

为刍议5-HIAA什么情况下能由肠管微怪物发酵技术群由寄主独特引起。不同用Trp、5-HTP和5-HT对小鼠粪渣悬液做培养出来，测定5-HIAA的氧化还原电位。发展Trp和5-HTP在微怪物发酵技术离子液体的过程有强势的5-HIAA的引起，而5-HT不（图3B），得出结论这般微怪物发酵技术分泌方法独特于主要的5-HT方法（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可在肚子里经微生物菌种工程能够非典型的方法由色氨酸产生

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

04、5-HIAA改善红提葡糖承受不良的和高血压且长期保持肝胰岛素的敏理性

体中和身体之外耐压台，捡验5-HIAA有无有改进胰岛素减缓的活性酶类。甲壳动物建模 对其进行糖耐量耐压台（OGTT）和胰岛素耐量耐压台（ITT）：5-HIAA改进了提子糖受和胰岛素受。 组织对模型经5-HIAA办理后，胰岛素增进的IRS1酪氨酸磷酸性反应和在下游Akt磷酸性反应水平方向减轻，提醒5-HIAA能增进肝胀胰岛素信号灯转导，护理胰岛素敏感度性。

图4 5-HIAA改进匍萄糖耐热欠佳和腹型肥胖且始终保持肝胰岛素明非理性

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

05、5-HIAA根据成功激活肝部AhR/TSC2/mTORC1轴来促使胰岛素数字信号电荷转移

推断5-HIAA对胰岛素信息牵张反射的有利于应该依懒性于其对mTORC1信息信号通路的减缓。肿瘤细胞研究断定5-HIAA减缓了mTORC1介导的S6K1磷硝化作用（图5A）。相对于mTORC1上下游负干预指数TSC2，5-HIAA用药量应该依懒性性地刺激到TSC2人类基因的转录，提生其球蛋白程度（图5B和C）。且TSC2被遗忘条件下，5-HIAA衰竭对mTORC1重置的减缓。 与此同时里面身体实验性中发掘5-HIAA可以配体依赖性的方式激话AhR，且确认了AhR在TSC2-mTORC1电磁波通道中的中上游效用，关系证明5-HIAA按照AhR减弱TSC2-mTORC1通道。

图5 5-HIAA能够 修改密码肝和脏AhR/TSC2/mTORC1轴来带动胰岛素表现肌肉收缩

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

06、T2D女性显现5-HIAA质量回落

诊疗上，T2D病我们（n = 21）与无T2D（H；n = 15）的大便沙门氏菌食物发酵液中5-HIAA质量缩减（图6A）。还，T2D病我们（n=23）与身体受试者（n = 22）血清中5-HIAA质量缩减（图6B）。既然两两间的尿液中5-HIAA质量无差异性性能差异，但仍关察到T2D受试者有缩减趋向（图6C）。

图6 T2D自身提示 5-HIAA标准急剧下降

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

PART 02

篇文章总结ppt

该研发都可以完成两栖动物整治便便、血清模本的16S rDNA测序、宏DNA组测序、非靶并且 靶点分泌组学等级别，呈现胃肠道微怪物群依懒的色氨酸分泌物5-HIAA在高脂饮食疗法诱骗的胰岛素减缓和T2D中的主要用处；连接数现5-HIAA是都可以完成调理肝和脏AhR/TSC2/mTORC1预警信号通路，增强胰岛素敏感脆弱性和夏黑葡萄糖水分泌，兼备暗藏的医疗实用价值。然而，5-HIAA级别的消减机会是T2D晚期初步判断的怪物标准物，进几步的研发都可以打磨其在临床治疗广泛应用中的机会性。

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，文章采用多个学方法剖析了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）蛋白酶质组、（非）靶向疗法治疗消化吸收组（如靶向疗法治疗色氨酸消化吸收组）、转录组以及微生物培养基体组等多组学产品技术服务体系。欢迎致电咨询！

决定性论文资料：

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.