2型糖尿病的风险（T2D）就是种由多样显性基因和场景缘由产生的广再次发生的消化吸收性病毒。肠胃微生态学群与寄主中的之间反应在膳食诱发的T2D发病率工作考核机制中起着关健反应。高脂膳食（HFD）会造成肠胃微生态学群的混乱，被破坏肠-肝轴的准稳态，并经过微生态学消化吸收物反应肝能力的消化吸收能力，而是造成肝能力胰岛素防御和红葡萄糖水消化吸收问题。在肠胃中，色氨酸就是种最决定性的香味族氨基，其消化吸收行业与肠胃微生态学群的的活动密不可分相关的。色氨酸消化吸收的混乱与T2D的再次发生体现了最决定性保持联系。而是，无论怎样某个研发蕴含了肠胃微生态学群在色氨酸消化吸收中的反应，但其基本工作考核机制仍不要明确。

2024年8月，华南理工学二本高中叶邦策/周英、广东化工业二本高中漆楠在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。

原创文章名称大全：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）

笔者院校：华东理工大学、浙江工业大学

钻研原材料：血清、粪便

排序信息内容：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）

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

技术设备规划：

PART 01

探讨报告

01、高脂饭食引导的胰岛素抵挡小鼠特征出胃肠道微生物菌种体群的可观转变

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测序和宏染色体组分析：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小鼠表演出肠子微菌物群的显著性变化无常

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

02、高脂美食引发的胰岛素防御小鼠5-HIAA级别变低

ND和HFD的小鼠的肠子基础消化吸收率含量相互之间现实存在同质性文化对比（图2A和B）。文化对比基础消化吸收率物主要生物技术富集的条件主要包括不过饱和多余脂肪酸的生物技术制作而成、苯丙氨酸基础消化吸收率、酪氨酸基础消化吸收率和色氨酸基础消化吸收率（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）；靶向疗法分泌组学证明：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能力降低了

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

03、5-HIAA可在机体经微动物采用非典型案例途经由色氨酸产生了

为刍议5-HIAA是否有可由胃肠微菌物群由快穿之女主人格独立性造成。主要用Trp、5-HTP和5-HT对小鼠屎尿悬液对其进行的培养，衡量5-HIAA的溶度。知道Trp和5-HTP在微菌物催化剂的作用具体步骤含有差异性的5-HIAA的造成，而5-HT如果没有（图3B），意味着这微菌物基础代谢方法人格独立性于明显的5-HT方法（luz15酶介导）。

小鼠粪便样本进行了宏表观遗传组分析。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可在体內经微菌物顺利通过非典型性条件由色氨酸有

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

04、5-HIAA优化匍萄糖接受异常情况和肥胖者且增加肝胰岛素皮肤敏理想化

人体和身体耐压耐压，捡验5-HIAA有没具有着优化胰岛素抗的渗透性。爬行动物建模 来进行糖耐量耐压耐压（OGTT）和胰岛素耐量耐压耐压（ITT）：5-HIAA优化了红提糖受力和胰岛素受力。 細胞模式经5-HIAA工作后，胰岛素驱动会的IRS1酪氨酸磷酸性反应和上下游Akt磷酸性反应能力减小，表示5-HIAA不错驱动会内脏器官胰岛素数据转导，确保胰岛素刺激性性。

图4 5-HIAA减少冬枣糖耐受性不良的和身体肥胖且保持着肝胰岛素皮肤敏主观

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

05、5-HIAA采用激活卡内脏器官AhR/TSC2/mTORC1轴来加速胰岛素数据信息传输

推断出5-HIAA对胰岛素电磁波除极的增进有机会依懒于其对mTORC1电磁波通道的遏制性。肿瘤细胞科学试验证明5-HIAA遏制性了mTORC1介导的S6K1磷过酸（图5A）。针对mTORC1上中下游负国家宏观调控指数公式TSC2，5-HIAA用药量不错依懒性地兴奋TSC2基因组的转录，增加其蛋白酶程度（图5B和C）。且TSC2被沉默无言具体情况下，5-HIAA损失对mTORC1缴活的遏制性。 同时自身身体实验操作中发掘5-HIAA可以以配体忽略的方试成功激活AhR，且灵魂存在了AhR在TSC2-mTORC1网络信号环路中的上下游效应，单位证明5-HIAA完成AhR促使TSC2-mTORC1环路。

图5 5-HIAA确认激发肝功能AhR/TSC2/mTORC1轴来促进会胰岛素信号灯抗扰

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

06、T2D病号展现5-HIAA技术水平减低

临床实践上，T2D爱美者（n = 21）与无T2D（H；n = 15）的屎尿病毒发效液中5-HIAA的程度的拉低（图6A）。的同时，T2D爱美者（n=23）与身心健康受试者（n = 22）血清中5-HIAA的程度拉低（图6B）。尽管两列间尿中中5-HIAA的程度无偏态性好异，但仍查看到T2D受试者有的拉低变化趋势（图6C）。

图6 T2D用户凸显5-HIAA的水平增涨

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

PART 02

篇文章个人总结

该理论研究探讨根据動物仿真模型粪液、血清样版的16S rDNA测序、宏人类基因组测序、非靶包括靶向药物产生组学等方法，呈现胃肠道微生态学群根据的色氨酸产生态学5-HIAA在高脂餐饮引诱的胰岛素抗击和T2D中的非常重要用途；意向现5-HIAA是根据调节器脾脏AhR/TSC2/mTORC1信息信号通路，调节胰岛素的准确性认识和夏黑葡萄糖粉产生，具备着意向的治療交换价值。除外，5-HIAA横向的降低了也许是T2D早期时候诊断报告的生态学logo物，进三步的理论研究探讨是可以经历其在临床实践软件中的也许性。

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，文章采用两组学能力剖析了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）球核苷酸组、（非）靶点治疗基础代谢转化组（如靶点治疗色氨酸基础代谢转化组）、转录组以及枯草芽孢杆菌学组等多组学产品技术服务体系。欢迎致电咨询！

符合文献综述：

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.