2型尿毒症（T2D）是种由许多种基因和周围环境基本要素致使的比较广泛的存在的细胞分解性常见疾病。胃肠微动物群与寄主内的相护影晌在食用结构诱骗的T2D复发工作机制化中起着关键性影晌。高脂食用结构（HFD）会引致胃肠微动物群的不正常，损伤肠-肝轴的稳定，并采用微动物细胞分解物影晌肝胀的细胞分解特点，于是引致肝胀胰岛素驱散和常见葡萄品种糖细胞分解特别。在胃肠中，色氨酸是种关键性的芬香族氨基酸等，其细胞分解条件与胃肠微动物群的运动密切合作非常重要性。色氨酸细胞分解的不正常与T2D的突发起着关键性结合。然后，然而已经在的研究方案论述了胃肠微动物群在色氨酸细胞分解中的影晌，但其实际上工作机制化仍不明显。

2024年8月，华中理工学院大学考研生叶邦策/周英、浙江省重工业大学考研生漆楠在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。

句子标题：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）

著者单位名称：华东理工大学、浙江工业大学

研发食材：血清、粪便

好友分组信心：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）

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

方法行车路线：

PART 01

深入分析最终结果

01、高脂饭食诱发的胰岛素驱散小鼠现象出胃肠道生物学群的差异性变幻

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dna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介导的IR小鼠呈现出肠胃生物体群的同质性变化无常

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

02、高脂膳食引导的胰岛素忍受小鼠5-HIAA层次减小

ND和HFD的小鼠的肠胃基础排泄率转化横向之中出现强势不一致性（图2A和B）。不一致性基础排泄率转化物核心含有的有效途径还有不达到饱和状态脂肪的酸的生物技术结合、苯丙氨酸基础排泄率转化、酪氨酸基础排泄率转化和色氨酸基础排泄率转化（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）；靶向治疗细胞代谢组学证明：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分析的IR小鼠5-HIAA含量降底

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

03、5-HIAA可在体里经细菌制品凭借非经典路经由色氨酸引发

为浅谈5-HIAA是否是能够由肠内生物工程工程学技术群由寄主自己生产。分别为用Trp、5-HTP和5-HT对小鼠大便悬液通过的培养，测量方法5-HIAA的质量浓度。表述Trp和5-HTP在生物工程工程学技术催化剂的作用方式中含相关性的5-HIAA的生产，而5-HT是没有（图3B），表述类似这些生物工程工程学技术消化吸收条件自己于基本特征的5-HT条件（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可在休内经微生态学借助非其最典型的路经由色氨酸引发

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

04、5-HIAA缓解萄葡糖耐受力不好的和身体肥胖且保持良好肝胰岛素皮肤敏情绪化

身体和身体之外应力测试，验测5-HIAA要不要包括提高胰岛素预防的化学活化。部分动物沙盘模型来进行糖耐量应力测试（OGTT）和胰岛素耐量应力测试（ITT）：5-HIAA提高了红葡萄糖水接受和胰岛素接受。 人体细胞3d模型经5-HIAA整理后，胰岛素利于的IRS1酪氨酸磷过酸和下面Akt磷过酸水准变低，提升5-HIAA能否利于肝或其他排毒器官胰岛素预警转导，保护措施胰岛素明非理性。

图4 5-HIAA缓和匍萄糖受黑心和肥胖者且做到肝胰岛素特别敏单纯

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

05、5-HIAA实现重置肝部AhR/TSC2/mTORC1轴来提高胰岛素数据信息牵张反射

推断5-HIAA对胰岛素无线手机信号减弱的有利于有可能依懒感于其对mTORC1无线手机信号信号通路的促使。細胞调查确认5-HIAA促使了mTORC1介导的S6K1磷碱化（图5A）。面对mTORC1长江上游负调节作用指数TSC2，5-HIAA服用量会依懒感性地激励TSC2基因遗传的转录，增加其球蛋白水平方向（图5B和C）。且TSC2被沉默无言状况下，5-HIAA影响对mTORC1更改密码的促使。 还身体内身体外实验报告中表明5-HIAA可以配体依赖于的的方法激活开通AhR，且灵魂存在了AhR在TSC2-mTORC1手机信号径路中的上中下游意义，关系证明5-HIAA依据AhR减缓TSC2-mTORC1径路。

图5 5-HIAA依据激发肝脏等AhR/TSC2/mTORC1轴来提高网站胰岛素移动信号减压反射

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

06、T2D病号展现5-HIAA程度降低

临床护理上，T2D病号（n = 21）与无T2D（H；n = 15）的大便真菌食物发酵液中5-HIAA含量骤降（图6A）。时，T2D病号（n=23）与卫生受试者（n = 22）血清中5-HIAA含量影响（图6B）。其实两列间尿中5-HIAA含量无可观性好异，但仍了解到T2D受试者有骤降发展（图6C）。

图6 T2D患病者凸显5-HIAA技术降低

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

PART 02

经典文章个人总结

该钻研经过爬行动物模板尿液、血清样版的16S rDNA测序、宏什么是基因组测序、非靶和靶向疗法分泌组学等技术平行，证明肠管微动物群忽略的色氨酸分泌物5-HIAA在高脂生活促进的胰岛素对抗和T2D中的决定性效用；连接数现5-HIAA是经过调接肾脏AhR/TSC2/mTORC1警报信号通路，减少胰岛素确定性和理性性和巨峰葡糖分泌，有存在的疗法总价值。不仅而且，5-HIAA平行的削减有有可能作为一个T2D最早期就诊的动物标准物，进一点的钻研可不可以生命的进化其在临床实验软件中的有有概率较高。

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，文章采用多个学的技术剖析了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（淡化）蛋白酶质组、（非）靶向药物药物产生组（如靶向药物药物色氨酸产生组）、转录组以及的微生物制品组等多组学产品技术服务体系。欢迎致电咨询！

选取论文参考文献：

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.