2型血糖高（T2D）是一个个种由四种遗传的和环境各种因素造成 的诸多具有的排泄性重大疾病。胃肠分子菌物学技术群与寄主互相的彼此做用在餐食诱骗的T2D有这种情况管理机制化中起着根本做用。高脂餐食（HFD）会造成 胃肠分子菌物学技术群的失调，严重破坏肠-肝轴的恒定，并依据分子菌物学技术排泄物引响肝部等的排泄功能性，最终得以造成 肝部等胰岛素反击和红提葡萄糖注射液排泄失常。在胃肠中，色氨酸是一个个种关键的馨香族氨基，其排泄途经与胃肠分子菌物学技术群的活動紧密相关内容。色氨酸排泄的失调与T2D的形成呈现出关键链接。或许，哪怕有科学研究折射出了胃肠分子菌物学技术群在色氨酸排泄中的做用，但其基本管理机制化仍不明显。

2024年8月，豫东理工学二本大学本科叶邦策/周英、江苏实业二本大学本科漆楠在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。

好的文章名号：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）

笔者单位名称：华东理工大学、浙江工业大学

分析原料：血清、粪便

组群个人信息：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）

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

水平路线地图：

PART 01

学习结论

01、高脂生活引发的胰岛素驱散小鼠具体表现出肠子微菌物群的同质性变动

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小鼠展示出消化道微菌物群的不错转化

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

02、高脂饮食文化诱导性的胰岛素抗御小鼠5-HIAA平行降低了

ND和HFD的小鼠的肠腔分解率转化标准相互间具备取得文化差别的（图2A和B）。文化差别的分解率转化物核心动物富集的路线收录不是处于饱和状态人体脂肪酸的动物提炼、苯丙氨酸分解率转化、酪氨酸分解率转化和色氨酸分解率转化（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）；靶点分泌组学证明：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引诱的IR小鼠5-HIAA关卡下降

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

03、5-HIAA可在身体内经微动物进行非非常典型经过由色氨酸呈现

为试论5-HIAA能不能可能由消化道微产气荚膜梭菌群由快穿之女主自由呈现。都用Trp、5-HTP和5-HT对小鼠粪渣悬液完成提升，衡量5-HIAA的溶液浓度。挖掘Trp和5-HTP在微产气荚膜梭菌催化剂的作用方式中含正相关的5-HIAA的呈现，而5-HT不会有（图3B），取决于这一微产气荚膜梭菌分解代谢方式自由于典范的5-HT方式（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可在体內经微生物当中学顺利通过非典型案例渠道由色氨酸行成

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

04、5-HIAA改善夏黑葡糖受不恰当的和肥胖病且提高肝胰岛素太敏物质性

体內和体内检测，定期检查5-HIAA能不具备增强胰岛素反击的活力。节肢动物实体模型做出糖耐量检测（OGTT）和胰岛素耐量检测（ITT）：5-HIAA增强了红提糖耐热和胰岛素耐热。 细胞系模特经5-HIAA办理后，胰岛素有助于的IRS1酪氨酸磷酸性反应和中下游Akt磷酸性反应水平方向降底，信息提示5-HIAA可有助于肝部胰岛素数据转导，护理胰岛素脆弱性。

图4 5-HIAA改善冬枣糖耐受性不良的和臃肿且维持肝胰岛素强烈性

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

05、5-HIAA实现激发脾脏AhR/TSC2/mTORC1轴来推动胰岛素的信号传导电流

预测出5-HIAA对胰岛素移动移动信号减压反射的使得已经信任于其对mTORC1移动移动信号径路的可促使。生殖细胞實驗核实5-HIAA可促使了mTORC1介导的S6K1磷硝化作用（图5A）。对於mTORC1长江上游负调节作用指数公式TSC2，5-HIAA含量不错信任性地兴奋TSC2dna的转录，增长其蛋白酶质量（图5B和C）。且TSC2被沉睡时候下，5-HIAA减退对mTORC1激活开通的可促使。 其它身上身体外科学试验中察觉5-HIAA需要以配体依靠的方式方法促活AhR，且证明文件了AhR在TSC2-mTORC1卫星信号径路中的中下游目的，证明文件5-HIAA经过AhR抑制作用TSC2-mTORC1径路。

图5 5-HIAA能够 激活码肝部AhR/TSC2/mTORC1轴来推动胰岛素警报减压反射

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

06、T2D朋友出现5-HIAA质量减少

临床试验上，T2D病号（n = 21）与无T2D（H；n = 15）的便便螨虫发哮液中5-HIAA的能力减退（图6A）。直接，T2D病号（n=23）与良好受试者（n = 22）血清中5-HIAA的能力削减（图6B）。即便是两两间排尿中5-HIAA的能力无重要力差异，但仍分析到T2D受试者有减退市场趋势（图6C）。

图6 T2D患儿显现5-HIAA能力上升

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

PART 02

好的文章个人总结

该探讨分析用動物型号粪水、血清样本量的16S rDNA测序、宏基因组组测序、非靶甚至靶向药物分解排泄组学等横向，表明直肠微生物技术学群依赖症的色氨酸分解排泄物5-HIAA在高脂食用帮助的胰岛素驱散和T2D中的根本功能；连接数现5-HIAA是用调接肝脏等AhR/TSC2/mTORC1网络信号通道，缓解胰岛素敏感度性和夏黑葡萄糖水分解排泄，极具隐藏的的疗法实际价值。虽然，5-HIAA横向的削减几率是 T2D早期测试的生物技术学标志图案物，进一部的探讨分析需要探求其在临床医学广泛应用中的几率性。

PART 03

拜谱总结

5-HIAA是5-羟色胺下游的一种色氨酸代谢物，文章采用几组学水平剖析了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（修饰语）蛋白酶质组、（非）靶向药物治疗分泌组（如靶向药物治疗色氨酸分泌组）、转录组以及微生态学组等多组学产品技术服务体系。欢迎致电咨询！

对比论文资料：

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.