2型糖尿病患者（T2D）就是一个种由多种多样遗传基因和工作环境问题所致的广泛的来源于的细胞细胞排泄率转化性病。肠内枯草芽孢杆菌体群与宿体互不之间的互不功能键在吃饭诱导型的T2D患上机理化中起着关键的功能键。高脂吃饭（HFD）会造成的肠内枯草芽孢杆菌体群的错乱，严重破坏肠-肝轴的准稳态，并用枯草芽孢杆菌体细胞细胞排泄率转化物影向肝部的细胞细胞排泄率转化功能键，而使造成的肝部胰岛素承受和红提葡萄糖粉细胞细胞排泄率转化异常情况。在肠内中，色氨酸就是一个种至关非常重要的馥郁族核苷酸，其细胞细胞排泄率转化渠道与肠内枯草芽孢杆菌体群的活动方案相互之间各种相关。色氨酸细胞细胞排泄率转化的错乱与T2D的进行拥有 至关非常重要结合。显然，尽可能就有科学研究阐述了肠内枯草芽孢杆菌体群在色氨酸细胞细胞排泄率转化中的功能键，但其重要机理化仍不确定。

2024年8月，华东地区工院学校叶邦策/周英、上海实业学校漆楠在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。

篇文章命名：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）

小说拜谱生物方：华东理工大学、浙江工业大学

探究涂料：血清、粪便

组群信息：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）

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

技术性线路：

PART 01

探讨数据

01、高脂食物诱导型的胰岛素减缓小鼠特征出肠胃的微生物学群的取得发生改变

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引发的IR小鼠症状出肠子微怪物群的明显变换

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

02、高脂食用诱导型的胰岛素反抗小鼠5-HIAA的水平大大减少

ND和HFD的小鼠的肠腔产生横向之中产生正相关文化差别（图2A和B）。文化差别产生物体重要丰度的经过涉及不是处于饱和状态油脂酸的生物体自动合成、苯丙氨酸产生、酪氨酸产生和色氨酸产生（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促进的IR小鼠5-HIAA水平面减少

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

03、5-HIAA可在体里经微动物经由非先进典型路经由色氨酸出现

为研究5-HIAA是不是是可以由肠管微微微生物发酵制品学当中群由寄主孤立会产生了。分別用Trp、5-HTP和5-HT对小鼠屎尿悬液对其进行培养计划，估测5-HIAA的氧浓度。找到Trp和5-HTP在微微微生物发酵制品学当中离子液体历程中含为显著的5-HIAA的会产生了，而5-HT没（图3B），证实这样微微微生物发酵制品学当中消化吸收路经孤立于常见的5-HT路经（luz15酶介导）。

小鼠粪便样本进行了宏人类基因组分析。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可在体中经微生物培养基学根据非典型的路经由色氨酸引起

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

04、5-HIAA增强萄葡糖承受不当和过于肥胖且始终保持肝胰岛素特别敏各样

人体内和休外可靠性冲击试验检测，检验检测5-HIAA需不需要兼有调理胰岛素反击的活力性。两栖动物模型工具来进行糖耐量可靠性冲击试验检测（OGTT）和胰岛素耐量可靠性冲击试验检测（ITT）：5-HIAA调理了红提葡萄糖水承受和胰岛素承受。 細胞建模经5-HIAA治理 后，胰岛素催进的IRS1酪氨酸磷碱化和在下游Akt磷碱化层次降低了，显示系统5-HIAA能够催进肾脏器官胰岛素卫星信号转导，守护胰岛素刺激性性。

图4 5-HIAA优化红葡萄糖水耐受力较差和高脂肪且确保肝胰岛素明感性和理性

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

05、5-HIAA进行激话肝胀AhR/TSC2/mTORC1轴来催进胰岛素4g信号心脏传导系统

推断5-HIAA对胰岛素预警进行的催进或许依耐于其对mTORC1预警径路的遏制。受损细胞工作确认5-HIAA遏制了mTORC1介导的S6K1磷酸性反应（图5A）。在mTORC1品牌进入校园市场负调节指数公式TSC2，5-HIAA摄入量也可以依耐性地激起TSC2基因遗传的转录，增强其核蛋白含量（图5B和C）。且TSC2被沉睡前提下，5-HIAA失常对mTORC1激话的遏制。 同时人体身体實驗中知道5-HIAA可能以配体依赖症的方式英文重置AhR，且核实了AhR在TSC2-mTORC1手机信号通道中的中上游使用，发现5-HIAA顺利通过AhR调节TSC2-mTORC1通道。

图5 5-HIAA采用更改密码内脏AhR/TSC2/mTORC1轴来推动胰岛素电磁波进行

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

06、T2D糖尿病患者显视5-HIAA级别上升

医学上，T2D提高（n = 21）与无T2D（H；n = 15）的便便结核杆菌发醇液中5-HIAA情况急剧越来越低（图6A）。同时，T2D提高（n=23）与营养健康受试者（n = 22）血清中5-HIAA情况影响（图6B）。即使两列间尿水中5-HIAA情况无正相关力差异，但仍通过观察到T2D受试者有急剧越来越低前景（图6C）。

图6 T2D我们现示5-HIAA关卡下调

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

PART 02

新闻稿件个人心得体会

该钻研借助家禽类别粪液、血清范本的16S rDNA测序、宏基因组组测序、非靶还有靶向药物分解分泌组学等新技术，阐述肠子生物制品工程群依赖性的色氨酸分解分泌物5-HIAA在高脂餐饮诱导性的胰岛素抗击和T2D中的至关重要影响；隐性现5-HIAA是借助调试肝功能AhR/TSC2/mTORC1警报环路，改善效果胰岛素明理性和匍萄糖分解分泌，具备着隐性的医治总价值。因此，5-HIAA关卡的大幅度降低能够有所作为T2D中期诊治的生物制品工程标记物，进那步的钻研都可以宇宙探索其在临床护理利用中的能够性。

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，文章采用多个学新技术剖析了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。

拜谱菌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（体现）蛋白质含量质组、（非）靶向治疗药物基础新陈代谢组（如靶向治疗药物色氨酸基础新陈代谢组）、转录组以及的微生物学组等多组学产品技术服务体系。欢迎致电咨询！

决定性文献综述：

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.