2型糖尿病患者（T2D）有的是种由很多基因遗传规律和坏境原因激发的普遍具有的分泌性肠腔疾病。肠腔微动物群与宿主细胞互相的双方意义在饮食搭配文化诱惑的T2D致病考核管理机制中起着关键的意义。高脂饮食搭配文化（HFD）会促使肠腔微动物群的絮乱，破裂肠-肝轴的准稳态，并确认微动物分泌物效应胰腺的分泌职能，而使促使胰腺胰岛素反抗和萄葡糖分泌系统异常。在肠腔中，色氨酸有的是种主要的芬芳族胺基酸，其分泌手段与肠腔微动物群的过程关系密切涉及到的。色氨酸分泌的絮乱与T2D的形成拥有着主要沟通。那么，就算已经有学习蕴含了肠腔微动物群在色氨酸分泌中的意义，但其实际考核管理机制仍不确切。

2024年8月，豫东理工学综合大学生叶邦策/周英、四川企业综合大学生漆楠在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。

稿件名称大全：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）

创作者行业：华东理工大学、浙江工业大学

探析建材：血清、粪便

分组名称短信：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）

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

技术设备自驾路线：

PART 01

调查毕竟

01、高脂饮食疗法帮助的胰岛素反击小鼠症状出肠腔微生物当中体群的有效发展

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诱导型的IR小鼠呈现出消化道微动物群的取得波动

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

02、高脂飲食诱导性的胰岛素忍受小鼠5-HIAA总体水平降底

ND和HFD的小鼠的肠内分解消化吸收转化品质两者之间会出现同质性不一致性（图2A和B）。不一致性分解消化吸收转化物最主要生态学富集的经由具有不饱和点乳酸酸的生态学转化成、苯丙氨酸分解消化吸收转化、酪氨酸分解消化吸收转化和色氨酸分解消化吸收转化（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）；靶向疗法代谢转化组学证明：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标准调低

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

03、5-HIAA可在机体经益生菌技术利用非一般途经由色氨酸存在

为刍议5-HIAA是需要由消化道微怪物群由宿主细胞自立发生。各分为用Trp、5-HTP和5-HT对小鼠排泄物悬液去养成，检测5-HIAA的溶度。出现 Trp和5-HTP在微怪物离子液体的过程 中含取得的5-HIAA的发生，而5-HT是没有（图3B），表达本身微怪物排泄路径自立于其最典型的的5-HT路径（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可在人体经微生物学技术实现非非常典型途经由色氨酸制造

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

04、5-HIAA促进提子糖接受欠佳和高脂肪且实现肝胰岛素灵敏性

内和体内疲劳做实验的时候，测试5-HIAA会不会包括可以调节胰岛素反抗的催化活性。动植物模式化开始糖耐量疲劳做实验的时候（OGTT）和胰岛素耐量疲劳做实验的时候（ITT）：5-HIAA可以调节了匍萄糖受和胰岛素受。 癌细胞3d模型经5-HIAA补救后，胰岛素加快的IRS1酪氨酸磷过酸和上游Akt磷过酸层次降，表明5-HIAA能加快肝胰岛素预警转导，庇护胰岛素明各样。

图4 5-HIAA可以改善匍萄糖承受不好和肥胖型且稳定肝胰岛素敏感脆弱性

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

05、5-HIAA能够激活卡肝脏等AhR/TSC2/mTORC1轴来增强胰岛素移动信号进行

预测出5-HIAA对胰岛素表现抗扰的加速将会依靠于其对mTORC1表现信号通路的压制。体细胞实验报告得知5-HIAA压制了mTORC1介导的S6K1磷碱化（图5A）。相对 mTORC1上下游负干预指数TSC2，5-HIAA含量应该依靠性地刺激性TSC2什么是基因的转录，升高其蛋白质质量（图5B和C）。且TSC2被恐惧具体情况下，5-HIAA衰退对mTORC1刺激启动的压制。 并且自身身体之外检测中发展5-HIAA也可以以配体根据的方试启用AhR，且印证了AhR在TSC2-mTORC1预警环路中的上中下游角色，表明5-HIAA根据AhR促使TSC2-mTORC1环路。

图5 5-HIAA能够 提高肝部AhR/TSC2/mTORC1轴来加快胰岛素卫星信号进行

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

06、T2D的人提示 5-HIAA程度减少

临床研究上，T2D女性（n = 21）与无T2D（H；n = 15）的大便结核杆菌堆肥液中5-HIAA平行面的削减（图6A）。也，T2D女性（n=23）与健康保健受试者（n = 22）血清中5-HIAA平行面削减（图6B）。即便是两队间尿里中5-HIAA平行面无相关性力差异，但仍仔细观察到T2D受试者有的削减走势（图6C）。

图6 T2D我们出现5-HIAA标准上升

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

PART 02

内容工作小结

该科研经由食草动物型号尿液、血清样例的16S rDNA测序、宏dna组测序、非靶各类靶向疗法排泄率组学等技艺，体现肠子微怪物群根据的色氨酸排泄率物5-HIAA在高脂饮食健康促进的胰岛素抵御和T2D中的主要的作用；高并发现5-HIAA是经由调结肝脏等AhR/TSC2/mTORC1表现环路，增强胰岛素脆弱性和草莓糖排泄率，兼备未知的诊疗颜值。另外，5-HIAA水平面的调低很有情况做T2D所以，金星由于这些原因评估的怪物标示物，进那步的科研能能思考其在临床治疗运用中的很有情况性。

PART 03

拜谱个人心得体会

5-HIAA是5-羟色胺下游的一种色氨酸代谢物，文章采用两组学技术性剖析了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（淡化）淀粉酶质组、（非）靶点分泌组（如靶点色氨酸分泌组）、转录组以及细小微生物制品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.