2型尿毒症（T2D）都是种由好几种基因和环境危险源造成的广泛应用现实存在的消化吸收率疾病症状。肠胃微海洋生物制品体学群与快穿之女主区间内的之间基本功能在食用诱导性的T2D发现长效机制化中起着主要基本功能。高脂食用（HFD）会致使肠胃微海洋生物制品体学群的失调，损伤肠-肝轴的稳定，并顺利通过微海洋生物制品体学消化吸收率物不良影响肝的消化吸收率基本功能，因此致使肝胰岛素对抗和提子糖消化吸收率失败。在肠胃中，色氨酸都是种最很重要的芬香族碳水化合物，其消化吸收率经过与肠胃微海洋生物制品体学群的行为相互之间涉及到的。色氨酸消化吸收率的失调与T2D的发现拥有着最很重要联络。所以，即使原有论述折射出了肠胃微海洋生物制品体学群在色氨酸消化吸收率中的基本功能，但其中应长效机制化仍不很明确。

2024年8月，华东地区理工学师范读书叶邦策/周英、江苏工农业师范读书漆楠在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。

本文英文名称：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）

写作者工作单位：华东理工大学、浙江工业大学

实验的原材料：血清、粪便

分成小组信息：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）

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

能力路线规划：

PART 01

理论研究结果显示

01、高脂饮食习惯成脂的胰岛素抗小鼠行为出肠腔微菌物群的强势变动

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小鼠现象出肠子菌群学群的可观變化

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

02、高脂膳食成脂的胰岛素抵触小鼠5-HIAA关卡减轻

ND和HFD的小鼠的胃肠排泄关卡两者之间存在着特殊一定的差异化（图2A和B）。一定的差异化排泄物注意丰度的路线涵盖不达到饱和状态肌肉酸的海洋生物组成、苯丙氨酸排泄、酪氨酸排泄和色氨酸排泄（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）；靶向治疗代谢率组学证明：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诱导性的IR小鼠5-HIAA层次大大减少

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

03、5-HIAA可在身上经微生物发酵技术可以通过非典范前提条件由色氨酸导致

为研究5-HIAA是不是能够 由肠管产气荚膜梭菌体群由寄主经济独立自主出现。分别是用Trp、5-HTP和5-HT对小鼠尿液悬液展开致力于，校正5-HIAA的盐浓度。发展Trp和5-HTP在产气荚膜梭菌体促使步骤含有相关系数的5-HIAA的出现，而5-HT不存在（图3B），表示这类产气荚膜梭菌体分解条件经济独立自主于主要的5-HT条件（luz15酶介导）。

小鼠粪便样本进行了宏什么是基因组分析。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可在机体经微生物发酵体借助非明显前提条件由色氨酸出现

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

04、5-HIAA缓解提子糖耐受力异常和肥胖病且控制肝胰岛素敏锐性

自身和身体实验设计报告，查验5-HIAA会不有着缓和胰岛素减缓的渗透性。植物仿真模型去糖耐量实验设计报告（OGTT）和胰岛素耐量实验设计报告（ITT）：5-HIAA缓和了夏黑葡糖受性和胰岛素受性。 血细胞整治经5-HIAA补救后，胰岛素驱动的IRS1酪氨酸磷过酸和中游Akt磷过酸总体水平下降，信息提示5-HIAA可驱动肝胰岛素无线信号转导，养护胰岛素特别比较敏感认识。

图4 5-HIAA改进红提糖接受异常情况和高血压且保持良好肝胰岛素皮肤确定性状态

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

05、5-HIAA借助更改密码内脏器官AhR/TSC2/mTORC1轴来推动胰岛素讯号除极

预测未来5-HIAA对胰岛素电磁波减压反射的利于几率信任关系于其对mTORC1电磁波信号通路的限制。组织细胞测试断定5-HIAA限制了mTORC1介导的S6K1磷硝化作用（图5A）。针对于mTORC1中上游负调节作用要素TSC2，5-HIAA药量能能信任关系性地刺击TSC2基因组的转录，增进其蛋清关卡（图5B和C）。且TSC2被缄默时候下，5-HIAA减退对mTORC1启用的限制。 除此之外体內离体测试中出现5-HIAA还可以以配体依赖感的措施激话AhR，且核实了AhR在TSC2-mTORC1走势径路中的中下游的功效，材料5-HIAA能够 AhR抑止TSC2-mTORC1径路。

图5 5-HIAA使用激发肝部AhR/TSC2/mTORC1轴来推进胰岛素移动信号减弱

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

06、T2D自身体现5-HIAA标准上升

药学上，T2D我们（n = 21）与无T2D（H；n = 15）的排泄物大肠杆菌食物发酵液中5-HIAA能力上升（图6A）。直接，T2D我们（n=23）与安全健康受试者（n = 22）血清中5-HIAA能力拉低（图6B）。既然两列间的尿液中5-HIAA能力无取得力差异，但仍分析到T2D受试者有上升上升趋势（图6C）。

图6 T2D患有表示5-HIAA含量减退

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

PART 02

文章内容个人总结

该理论研究探讨利用哺乳动物三维模型屎尿、血清样版的16S rDNA测序、宏遗传基因组测序、非靶已经靶向疗法分解消化吸收组学等新技术，揭露肠管微怪物群根据的色氨酸分解消化吸收物5-HIAA在高脂美食引导的胰岛素减缓和T2D中的至关重要能力；高并发现5-HIAA是利用调试脾脏AhR/TSC2/mTORC1数字信号通道，缓和胰岛素皮肤敏各样和红提糖分解消化吸收，还具有隐藏的的根治颜值。除此以外，5-HIAA平行的较低概率会最为T2D初期物理诊断的怪物标志logo物，进这一步的理论研究探讨能否研究其在临床上应该用中的概率会性。

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，文章采用几组学技術剖析了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。

拜谱怪物作为一家国内领先的多组学服务公司，可提供完善成熟的（绘制）膳食纤维质组、（非）靶向治疗治疗基础细胞代谢组（如靶向治疗治疗色氨酸基础细胞代谢组）、转录组以及微菌物组等多组学产品技术服务体系。欢迎致电咨询！

基准论文：

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.