2型高血糖（T2D）不是种由许多遗传性和环境的因素应响的比较广泛现实存在的分泌性肠管疾病。肠管菌群工程群与寄主内的主动帮助在饮食营养健康引诱的T2D发病率原则中起着关键的帮助。高脂饮食营养健康（HFD）会致使肠管菌群工程群的失调，毁损肠-肝轴的恒定，并利用菌群工程分泌物应响内脏器官的分泌实用功能，而致使内脏器官胰岛素反抗和红提葡萄糖粉分泌系统异常。在肠管中，色氨酸不是种至关注重的芬芳族有机酸，其分泌条件与肠管菌群工程群的活动方案紧密关联想关。色氨酸分泌的失调与T2D的发生的各有至关注重关联。显然，一直以来已经存在研究探讨阐释了肠管菌群工程群在色氨酸分泌中的帮助，但其中应原则仍不知道。

2024年8月，华北工院社会叶邦策/周英、在中国工艺社会漆楠在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。

新闻稿件分类：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）

做者机关单位：华东理工大学、浙江工业大学

理论研究建材：血清、粪便

好友分组数据：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

技巧路线规划：

PART 01

研究方案效果

01、高脂膳食诱发的胰岛素抗小鼠主要表现出肠子的微生物工程群的不错变

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测序和宏遗传基因组分析：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小鼠行为出肠胃微菌物群的正相关变化无常

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

02、高脂饮食疗法诱发的胰岛素反抗小鼠5-HIAA总体水平降低

ND和HFD的小鼠的胃肠分解分解品质相互之间有着重要文化之间的关系（图2A和B）。文化之间的关系分解分解物重点聚集的前提条件比如不饱满脂肪酸酸的生物技术合出、苯丙氨酸分解分解、酪氨酸分解分解和色氨酸分解分解（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引诱的IR小鼠5-HIAA层次调低

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

03、5-HIAA可在身体里经产气荚膜梭菌技术实现非其最典型的路经由色氨酸有

为一起探讨5-HIAA是否是能够 由肠腔产气荚膜梭菌体检测制品发酵制品群由宿体单独的有。各用用Trp、5-HTP和5-HT对小鼠猪粪悬液确定教育培养，校正5-HIAA的酸度。看到Trp和5-HTP在产气荚膜梭菌体检测制品发酵制品离子液体方式含有显著性的5-HIAA的有，而5-HT没（图3B），意味着这样的产气荚膜梭菌体检测制品发酵制品分解经过单独的于基本特征的5-HT经过（luz15酶介导）。

小鼠粪便样本进行了宏dna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可在人体经生物学借助非典型性前提条件由色氨酸有

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

04、5-HIAA减少提子糖受异常情况和肥胖者且恢复肝胰岛素敏锐性

内部和身体外校正，产品检验5-HIAA是具备着促进效果胰岛素驱散的可溶性。动物界三维模型完成糖耐量校正（OGTT）和胰岛素耐量校正（ITT）：5-HIAA促进效果了提子糖耐热性和胰岛素耐热性。 组织细胞模板经5-HIAA工作后，胰岛素提高的IRS1酪氨酸磷过酸和上中游Akt磷过酸水平面降低了，显示系统5-HIAA可提高肝胰岛素数据信息转导，守护胰岛素铭理想化。

图4 5-HIAA可以改善常见葡萄品种糖接受恶意和过于肥胖且长期保持肝胰岛素灵敏性

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

05、5-HIAA在激活开通肝功能AhR/TSC2/mTORC1轴来加速胰岛素电磁波牵张反射

预测未来5-HIAA对胰岛素预警肌肉收缩的有利于促进能够信任于其对mTORC1预警通道的压制。细胞系实验报告印证5-HIAA压制了mTORC1介导的S6K1磷酸性反应（图5A）。相对于mTORC1长江上游负国家宏观调控系数TSC2，5-HIAA药量能够 信任性地刺激作用TSC2表观遗传的转录，不断提高其球蛋白品质（图5B和C）。且TSC2被沉默不语情况下下，5-HIAA失常对mTORC1成功激活的压制。 此外内休外检测中感觉5-HIAA行以配体依靠的具体方法更改密码AhR，且可确认了AhR在TSC2-mTORC1移动信号信号通道中的中下游用处，说明5-HIAA使用AhR遏制TSC2-mTORC1信号通道。

图5 5-HIAA按照激活开通肾脏器官AhR/TSC2/mTORC1轴来催进胰岛素数据信息传输

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

06、T2D客户表示5-HIAA的水平变低

临床上上，T2D朋友（n = 21）与无T2D（H；n = 15）的便便菌堆肥液中5-HIAA平行减退（图6A）。的同时，T2D朋友（n=23）与营养受试者（n = 22）血清中5-HIAA平行较低（图6B）。或许多组间尿中中5-HIAA平行无有效性能差异，但仍观看到T2D受试者有减退浪潮（图6C）。

图6 T2D求美者提示5-HIAA程度下滑

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

PART 02

稿件个人总结

该探究利用软体动物型号粪液、血清子样本的16S rDNA测序、宏遗传基因组测序、非靶同时靶向疗法分解组学等技术性，呈现胃肠微菌物群依赖感的色氨酸分解物5-HIAA在高脂饮食疗法引导的胰岛素减少和T2D中的主要功用；高并发现5-HIAA是利用调高肾脏器官AhR/TSC2/mTORC1手机信号信号通路，持续改善胰岛素灵敏性和匍萄糖分解，都具有潜在性的医疗價值。凡此种种，5-HIAA水平面的缩减应该作为一个T2D前期就诊的菌物图标物，进1步的探究还可以不断探索其在医学应运中的应该性。

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，文章采用两组学系统剖析了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（表达）球胆固醇组、（非）靶向治疗治疗分解组（如靶向治疗治疗色氨酸分解组）、转录组以及微枯草芽孢杆菌组等多组学产品技术服务体系。欢迎致电咨询！

规范文献资料：

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.