2型糖尿病患者（T2D）都是种由多重基因和环保至关首要因素造成的诸多具有的细胞基础基础分解转化性症状。胃肠腔动物学制品检测制品群与寄主范围内的相护帮助在饭食引发的T2D发作制度化化中起着至关首要帮助。高脂饭食（HFD）会引起胃肠腔动物学制品检测制品群的不正常，受损肠-肝轴的准稳态，并在动物学制品检测制品细胞基础基础分解转化物影响力内脏器官的细胞基础基础分解转化意义，而使引起内脏器官胰岛素减少和红葡糖细胞基础基础分解转化系统异常。在胃肠腔中，色氨酸都是种首要的香熏族蛋白质，其细胞基础基础分解转化经由与胃肠腔动物学制品检测制品群的工作相互之间相关的。色氨酸细胞基础基础分解转化的不正常与T2D的出现都有首要连系。当然，即使迄今为止研究探讨揭露了胃肠腔动物学制品检测制品群在色氨酸细胞基础基础分解转化中的帮助，但其具体情况制度化化仍不清晰。

2024年8月，西北理工学读书叶邦策/周英、在中国工业企业读书漆楠在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。

短文公司名称：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）

编辑政府部门：华东理工大学、浙江工业大学

深入分析原材料：血清、粪便

好友分组内容：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）

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

技术设备交通路线：

PART 01

论述报告单

01、高脂食品促进的胰岛素抗拒小鼠表演出消化道微动物群的明显转变

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测序和宏基因遗传组分析：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成脂的IR小鼠成绩出胃肠微生态学群的差异性变换

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

02、高脂饮食文化诱骗的胰岛素抵御小鼠5-HIAA技术较低

ND和HFD的小鼠的肠胃基础分泌水准两者来源于有效性别一定的差异（图2A和B）。性别一定的差异基础分泌物主要丰度的前提条件其中包括不饱满脂肪的酸的菌物合成图片、苯丙氨酸基础分泌、酪氨酸基础分泌和色氨酸基础分泌（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）；靶点新陈代谢组学证明：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水平面削减

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

03、5-HIAA可在肚子里经细菌学进行非典范路线由色氨酸造成

为研究综述5-HIAA是否需要能由胃肠微生态学检测技术群由快穿之女主单独的生产。各用Trp、5-HTP和5-HT对小鼠尿液悬液来进行提升，检测的5-HIAA的含量。看见Trp和5-HTP在微生态学检测技术离子液体整个过程有显著性的5-HIAA的生产，而5-HT不会（图3B），认为这些微生态学检测技术产生路经单独的于典型性的5-HT路经（luz15酶介导）。

小鼠粪便样本进行了宏基因组组分析。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可在身体里经益生菌体依据非其最典型的方式由色氨酸行成

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

04、5-HIAA有效改善常见葡萄品种糖承受不好和过胖且保持稳定肝胰岛素敏感脆弱性

自身和身体外实验，开展5-HIAA是否能够具提升胰岛素抗击的活力性。食草动物建模实行糖耐量实验（OGTT）和胰岛素耐量实验（ITT）：5-HIAA提升了红葡萄糖水接受和胰岛素接受。 上皮细胞沙盘模型经5-HIAA除理后，胰岛素驱动的IRS1酪氨酸磷过酸和中上游Akt磷过酸的水平较低，提示信息5-HIAA不错驱动肝胀胰岛素移动信号转导，保护措施胰岛素强烈性。

图4 5-HIAA改善红葡萄糖水承受不合理和肥胖者且保持稳定肝胰岛素灵敏性

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

05、5-HIAA实现刺激启动肾脏AhR/TSC2/mTORC1轴来有利于促进胰岛素4g信号传导电流

预测出5-HIAA对胰岛素预警进行的加快能够依靠于其对mTORC1预警信号通路的能够调节。上皮细胞科学实验可确认5-HIAA能够调节了mTORC1介导的S6K1磷过酸（图5A）。对于那些mTORC1上下游负调节细胞TSC2，5-HIAA标准容量都可以依靠性地刺激作用TSC2dna的转录，从而提高其血清的水平（图5B和C）。且TSC2被冷漠问题下，5-HIAA失去对mTORC1启用的能够调节。 额外内部身体外实验英文中表明5-HIAA能以配体依赖关系的手段重置AhR，且确认了AhR在TSC2-mTORC1卫星信号环路中的上中下游的作用，证明文件5-HIAA顺利通过AhR调控TSC2-mTORC1环路。

图5 5-HIAA经由成功激活肝或其他排毒器官AhR/TSC2/mTORC1轴来有利于促进胰岛素无线信号电荷转移

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

06、T2D自身界面显示5-HIAA平行上升

临床医学上，T2D自身（n = 21）与无T2D（H；n = 15）的粪渣螨虫进行发酵液中5-HIAA层次骤降（图6A）。互相，T2D自身（n=23）与建康受试者（n = 22）血清中5-HIAA层次有效降低（图6B）。尽管2组间尿样中5-HIAA层次无有效性能差异，但仍看到T2D受试者有骤降态势（图6C）。

图6 T2D我们提示5-HIAA总体水平走低

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

PART 02

稿件总结

该科学深入分析按照宠物型号粪液、血清子样本的16S rDNA测序、宏染色体组测序、非靶、靶向疗法分泌组学等技术性，表明肠内微怪物发酵体群依赖于的色氨酸分泌物5-HIAA在高脂飲食引发的胰岛素抗击和T2D中的为重要反应；连接数现5-HIAA是按照自动调节肝部AhR/TSC2/mTORC1卫星信号通道，持续改善胰岛素太敏非理性和匍萄糖分泌，享有隐性的疗法社会价值。凡此种种，5-HIAA品质的减低也许 用于T2D中期检查的怪物体标准物，进第一步的科学深入分析就能够探秘其在临床实践应用软件中的也许 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，文章采用几组学技术性剖析了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（呈现）淀粉酶质组、（非）靶点疗法分泌组（如靶点疗法色氨酸分泌组）、转录组以及细菌技术组等多组学产品技术服务体系。欢迎致电咨询！

参考使用论文：

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.