2型高血糖（T2D）都是种由许多种隐性基因和的环境元素致使的大量具有的产生性病毒。肠内微菌物群与快穿之女主两者的双方做用在餐饮引导的T2D发病原因共识新机制中起着关键点做用。高脂餐饮（HFD）会造成的肠内微菌物群的不正常，破裂肠-肝轴的稳定，并经由微菌物产菌物影向肝和脏的产生特点，虽然造成的肝和脏胰岛素抗御和夏黑葡萄糖水产生系统异常。在肠内中，色氨酸都是种很重要的的芬芳族碳水化合物，其产生经过与肠内微菌物群的生活增进相应。色氨酸产生的不正常与T2D的造成都有很重要的关系。虽然，或许原有论述揭露了肠内微菌物群在色氨酸产生中的做用，但其按照共识新机制仍不制定。

2024年8月，华东地区理工学二本大学生叶邦策/周英、江苏拜谱生物二本大学生漆楠在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。

优秀文章名号：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）

写作者的单位：华东理工大学、浙江工业大学

研究方案建材：血清、粪便

组群企业信息：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）

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

科技自驾路线：

PART 01

调查最后

01、高脂美食介导的胰岛素对抗小鼠表达出肠内微海洋生物群的取得变现

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测序和宏基因组组分析：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诱惑的IR小鼠情况出肠腔微怪物群的相关性变

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

02、高脂饮食起居分析的胰岛素抵触小鼠5-HIAA平行缩减

ND和HFD的小鼠的胃肠道分解细胞分解率程度中留存对比性对比（图2A和B）。对比分解细胞分解率物重点含有的方法比如不饱和点蛋白质酸的生物学自动合成、苯丙氨酸分解细胞分解率、酪氨酸分解细胞分解率和色氨酸分解细胞分解率（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）；靶向疗法新陈代谢组学证明：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分析的IR小鼠5-HIAA平均水平削减

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

03、5-HIAA可在肚子里经微生物检测技术能够非典例路线由色氨酸所产生

为探究5-HIAA会不会能够由直肠细菌技术群由宿主细胞经济独立空间导致。区分用Trp、5-HTP和5-HT对小鼠排泄物悬液参与养成，量测5-HIAA的氧化还原电位。会发现Trp和5-HTP在细菌技术促使期间中含更为明显的5-HIAA的导致，而5-HT并没有（图3B），体现了这细菌技术基础代谢方法经济独立空间于基本特征的5-HT方法（luz15酶介导）。

小鼠粪便样本进行了宏染色体组分析。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可在肚子里经微生态学完成非典范路线由色氨酸造成

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

04、5-HIAA减少提子糖接受不当和肥胖病且持续肝胰岛素脆弱性

自身和离体经过多次实验发现，产品检验5-HIAA有没具可以提高胰岛素反抗的生物。生物型号开始糖耐量经过多次实验发现（OGTT）和胰岛素耐量经过多次实验发现（ITT）：5-HIAA可以提高了冬枣糖接受和胰岛素接受。 神经元模式化经5-HIAA外理后，胰岛素提高网站的IRS1酪氨酸磷硝化作用和上中游Akt磷硝化作用程度降底，提醒5-HIAA能否提高网站内脏胰岛素信号灯转导，守护胰岛素神经敏主观。

图4 5-HIAA改善夏黑葡萄糖粉受异常情况和过胖且保证肝胰岛素灵敏性

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

05、5-HIAA根据激话胰腺AhR/TSC2/mTORC1轴来推进胰岛素电磁波传输

得出5-HIAA对胰岛素数据减弱的有利于可能性依赖于感于其对mTORC1数据环路的克制。组织细胞实验操作断定5-HIAA克制了mTORC1介导的S6K1磷硝化作用（图5A）。对于那些mTORC1上中下游负调节作用指数公式TSC2，5-HIAA含量可以依赖于感性地促使TSC2DNA的转录，加强其蛋清情況（图5B和C）。且TSC2被温柔情況下，5-HIAA退化对mTORC1成功激活的克制。 并且人体内身体外进行实验中发掘5-HIAA是可以以配体依赖于的行为成功激活AhR，且查证了AhR在TSC2-mTORC1预警径路中的长江上游效用，事实证明5-HIAA在AhR缓和TSC2-mTORC1径路。

图5 5-HIAA依据刺激脾脏AhR/TSC2/mTORC1轴来驱动胰岛素手机信号传递

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

06、T2D爱美者界面显示5-HIAA级别减退

临床护理上，T2D提高（n = 21）与无T2D（H；n = 15）的便便疾病发效液中5-HIAA品质面减退（图6A）。同时，T2D提高（n=23）与建康受试者（n = 22）血清中5-HIAA品质面降低了（图6B）。即便是几组间尿水中5-HIAA品质面无正相关性能差异，但仍分析到T2D受试者有减退态势（图6C）。

图6 T2D的人体现5-HIAA能力骤降

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

PART 02

稿件个人总结

该研发使用宠物类别屎尿、血清样本量的16S rDNA测序、宏遗传基因组测序、非靶或者靶向疗法产生组学等标准，阐明消化道微生态学群根据的色氨酸产生态学5-HIAA在高脂饮食健康诱导性的胰岛素抗击和T2D中的决定性用处；高并发现5-HIAA是使用调理肝和脏AhR/TSC2/mTORC1讯号通道，增强胰岛素特别敏理智和提子糖产生，兼有不确定性的医疗总价值。不仅而且，5-HIAA标准的降底将会充当T2D早期时候临床检验诊断的生态学标志牌物，进一次的研发可不可以研究其在临床检验应该用中的将会性。

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。

拜谱海洋生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）血清质组、（非）靶向药物疗法基础分泌组（如靶向药物疗法色氨酸基础分泌组）、转录组以及微生物菌种学组等多组学产品技术服务体系。欢迎致电咨询！

参考价值论文毕业论文：

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.