2型血糖高（T2D）是一个种种由多类遗传病和生态环境干扰致使的具有广泛性的存在的分解排泄率性病症。胃肠胃微动物群与宿体中的间接干扰在餐饮诱发的T2D发病率策略中起着至关比较根本干扰。高脂餐饮（HFD）会出现胃肠胃微动物群的错乱，损伤肠-肝轴的恒定，并依据微动物分解排泄率物干扰胰腺的分解排泄率技能，而出现胰腺胰岛素防御和提子糖分解排泄率异常情况。在胃肠胃中，色氨酸是一个种种比较根本的果香族蛋白质，其分解排泄率途经与胃肠胃微动物群的行动重视关于。色氨酸分解排泄率的错乱与T2D的造成拥有 比较根本连接。而是，虽说以有研究探讨实际的分析了胃肠胃微动物群在色氨酸分解排泄率中的干扰，但其实际的策略仍不明晰。

2024年8月，西北理工学院校叶邦策/周英、福建行业院校漆楠在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。

新闻稿件名字大全：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）

做者企业：华东理工大学、浙江工业大学

分析物料：血清、粪便

分组名称信息：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

技术设备路线图：

PART 01

深入分析数据

01、高脂膳食引发的胰岛素减少小鼠表面出肠子微生物当中体群的强势变换

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诱惑的IR小鼠症状出肠子微生物检测技术群的取得波动

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

02、高脂饮食健康引发的胰岛素抵御小鼠5-HIAA的水平降低了

ND和HFD的小鼠的肠子基础新陈分解率情况中存在的相关性的差别的（图2A和B）。的差别的基础新陈分解率物重点含有的手段还有不达到饱和状态脂肪堆积酸的生物体合并、苯丙氨酸基础新陈分解率、酪氨酸基础新陈分解率和色氨酸基础新陈分解率（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引发的IR小鼠5-HIAA能力减低

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

03、5-HIAA可在自身经菌群制品用非明显路经由色氨酸产生

为研讨5-HIAA可否可以由可以使肠胃的微动物体群由宿体独特制造。各是用Trp、5-HTP和5-HT对小鼠猪粪悬液通过教育培养，量测5-HIAA的氧浓度。遇到Trp和5-HTP在的微动物体离子液体的过程 中含差异性的5-HIAA的制造，而5-HT不会有（图3B），是因为这一种的微动物体新陈代谢渠道独特于典范的5-HT渠道（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可在身体里经菌群体进行非具代表性前提条件由色氨酸导致

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

04、5-HIAA改善草莓糖耐受力不良的和高脂肪且控制肝胰岛素强烈性

内部和休外可靠性实验室检测台，验测5-HIAA需不需要存在纠正胰岛素承受的活性酶类。绿色沙盘模型实现糖耐量可靠性实验室检测台（OGTT）和胰岛素耐量可靠性实验室检测台（ITT）：5-HIAA纠正了提子糖受和胰岛素受。 细胞核建模 经5-HIAA解决后，胰岛素推进的IRS1酪氨酸磷酸性反应和上游Akt磷酸性反应横向大大减少，提示卡5-HIAA能能推进肝胰岛素4g信号转导，保護胰岛素铭感性的。

图4 5-HIAA促进提子糖接受不恰当的和肥嘟嘟且保持良好肝胰岛素刺激性性

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

05、5-HIAA进行促活脾脏AhR/TSC2/mTORC1轴来促使胰岛素4g信号牵张反射

推断出5-HIAA对胰岛素数字表现心脏传导系统的有利于很有可能忽略于其对mTORC1数字表现信号通路的可缓和。体细胞实验报告印证5-HIAA可缓和了mTORC1介导的S6K1磷碱化（图5A）。而言mTORC1长江上游负调节管控要素TSC2，5-HIAA残留量可忽略性地刺激到TSC2DNA的转录，的提升其蛋白质能力（图5B和C）。且TSC2被冷漠情況下，5-HIAA缺失对mTORC1促活的可缓和。 其余体里身体外调查中发现5-HIAA能够以配体依赖于的模式系统激活AhR，且验证了AhR在TSC2-mTORC1信息径路中的上下游效用，证件5-HIAA顺利通过AhR缓和TSC2-mTORC1径路。

图5 5-HIAA顺利通过激发肝功能AhR/TSC2/mTORC1轴来力促胰岛素警报电荷转移

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

06、T2D用户表示5-HIAA质量上升

临床实验上，T2D求美者（n = 21）与无T2D（H；n = 15）的粪水沙门氏菌食物发酵液中5-HIAA层次减退（图6A）。同时，T2D求美者（n=23）与身体受试者（n = 22）血清中5-HIAA层次减小（图6B）。虽三组间尿样中5-HIAA层次无同质性性能差异，但仍关察到T2D受试者有减退态势（图6C）。

图6 T2D病号展示5-HIAA级别减少

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

PART 02

文章标题工作小结

该研发是可以顺利通过植物整治尿液、血清范例的16S rDNA测序、宏基因遗传组测序、非靶及其靶向药物基础细胞分泌组学等水平方向，揭露是可以使肠胃微动物群依赖症的色氨酸基础细胞分泌物5-HIAA在高脂飲食促进的胰岛素防御和T2D中的关键能力；隐性现5-HIAA是是可以顺利通过调试肝或其他排毒器官AhR/TSC2/mTORC1数据信号通路，增强胰岛素过敏性和提子糖基础细胞分泌，更具隐性的中药治疗总价值。除此以外，5-HIAA水平方向的降低了应该看作T2D早前诊治的动物标制物，进几步的研发是可以探索性其在监床采用中的应该性。

PART 03

拜谱工作小结

5-HIAA是5-羟色胺下游的一种色氨酸代谢物，文章采用多个学技木剖析了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。

拜谱生态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）球营养素组、（非）靶向药物治疗细胞分解代谢组（如靶向药物治疗色氨酸细胞分解代谢组）、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！

决定性文献综述：

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.