2型糖尿病的风险（T2D）是种由多基因遗传和工作环境要素分析带来的大量出现的新陈分解产生转化性重大疾病。胃消化道微菌物群与寄主内的相护角色在食品引导的T2D能够引起病发的体制中起着的关键角色。高脂食品（HFD）会使得胃消化道微菌物群的失调，毁损肠-肝轴的准稳态，并确认微菌物新陈分解产生转化物引响内脏的新陈分解产生转化功用，若想使得内脏胰岛素抗拒和提子糖新陈分解产生转化超时。在胃消化道中，色氨酸是种极为决定性的馥郁族蛋白质，其新陈分解产生转化方法与胃消化道微菌物群的项目密切连续决定性性。色氨酸新陈分解产生转化的失调与T2D的发生有了极为决定性连续。既使，即便原有研究分析体现了胃消化道微菌物群在色氨酸新陈分解产生转化中的角色，但其实际的体制仍不要明确。

2024年8月，华东地区理工学综合大学生叶邦策/周英、浙江省化工综合大学生漆楠在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。

经典文章各称：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）

编辑企业单位：华东理工大学、浙江工业大学

研发物料：血清、粪便

分成小组讯息：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）

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

工艺自驾路线：

PART 01

学习导致

01、高脂食物分析的胰岛素减缓小鼠行为 出直肠微菌物群的差异性变现

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引导的IR小鼠成绩出肠内微生物检测工程群的正相关变迁

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

02、高脂膳食引发的胰岛素抗拒小鼠5-HIAA级别较低

ND和HFD的小鼠的胃肠基础基础排泄程度直接会存在更为明显一定的相互影响（图2A和B）。一定的相互影响基础基础排泄物主要的聚集的条件主要包括不呈现饱和状态脂肪含量酸的怪物自动合成、苯丙氨酸基础基础排泄、酪氨酸基础基础排泄和色氨酸基础基础排泄（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）；靶点排泄组学证明：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分析的IR小鼠5-HIAA水准大幅度降低

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

03、5-HIAA可在机体经微动物经过非举例路线由色氨酸存在

为探究5-HIAA可否都可以由肠腔微生物发酵学学发酵体群由宿体人格人格独立造成。分别为用Trp、5-HTP和5-HT对小鼠尿液悬液来致力于，在测量5-HIAA的含量。察觉到Trp和5-HTP在微生物发酵学学发酵体催化剂的作用步骤中含显著性的5-HIAA的造成，而5-HT不（图3B），是因为这微生物发酵学学发酵体分解代谢条件人格人格独立于具代表性的5-HT条件（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可在休内经微生物当中学使用非典型的路线由色氨酸带来

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

04、5-HIAA增强红葡糖接受不正常和肥胖病且要保持肝胰岛素过敏性

身体和身体外检测，开展5-HIAA是否有极具持续有所改善胰岛素抗御的抗逆性。软体动物建模 进行糖耐量检测（OGTT）和胰岛素耐量检测（ITT）：5-HIAA持续有所改善了提子糖耐热和胰岛素耐热。 癌细胞型号经5-HIAA加工后，胰岛素促使的IRS1酪氨酸磷硝化作用和在下游Akt磷硝化作用层次降，提醒5-HIAA能否促使肝和脏胰岛素数据信息转导，庇护胰岛素太比较敏感认识。

图4 5-HIAA有效改善萄葡糖耐热不好和臃肿且恢复肝胰岛素明各样

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

05、5-HIAA能够刺激肾脏AhR/TSC2/mTORC1轴来带动胰岛素4g信号传递

推断出5-HIAA对胰岛素数据信息减弱的力促应该根据于其对mTORC1数据信息环路的阻止。受损细胞实验英文可确认5-HIAA阻止了mTORC1介导的S6K1磷酸性反应（图5A）。就mTORC1中下游负监测成分TSC2，5-HIAA用量能否根据性地促使TSC2遗传基因的转录，提生其核蛋白标准（图5B和C）。且TSC2被沉睡现状下，5-HIAA衰退对mTORC1激活码的阻止。 另一体内的身体研究中感觉5-HIAA可能以配体依赖关系的的方法解锁AhR，且断定了AhR在TSC2-mTORC1信息通道中的上下游功能，证明书5-HIAA完成AhR阻止TSC2-mTORC1通道。

图5 5-HIAA经由更改密码肾脏器官AhR/TSC2/mTORC1轴来促进会胰岛素警报减弱

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

06、T2D客户界面显示5-HIAA质量上升

临床上上，T2D女性（n = 21）与无T2D（H；n = 15）的粪渣细菌病毒面团发酵液中5-HIAA能力方向减退（图6A）。同一，T2D女性（n=23）与绿色健康受试者（n = 22）血清中5-HIAA能力方向消减（图6B）。只不过三组间排尿中5-HIAA能力方向无可观性能差异，但仍了解到T2D受试者有减退发展趋势（图6C）。

图6 T2D用户彰显5-HIAA技术水平回落

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

PART 02

新闻稿件总结ppt

该的学习借助猎物建模方法屎尿、血清样本量的16S rDNA测序、宏什么是基因组测序、非靶及其靶向药物分解组学等科技，探求可使肠胃微生物工程检测学群依赖关系的色氨酸分解物5-HIAA在高脂饮食结构诱发的胰岛素抗和T2D中的重要的反应；高并发现5-HIAA是借助调结内脏器官AhR/TSC2/mTORC1数据信号通路，改变胰岛素太敏各样和冬枣糖分解，有隐藏的疗法市场价值。另外，5-HIAA品质的消减将会看做T2D早临床治疗诊断的生物工程学符号物，进第一步的的学习可深入研究其在临床治疗选用中的将会性。

PART 03

拜谱总结

5-HIAA是5-羟色胺下游的一种色氨酸代谢物，文章采用多个学技巧剖析了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。

拜谱生物技术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）血清质组、（非）靶向药物治疗分泌组（如靶向药物治疗色氨酸分泌组）、转录组以及微生物当中工程组等多组学产品技术服务体系。欢迎致电咨询！

可以参考论文：

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.