2型血糖值高的（T2D）有的是种由好几种遗传病和周围环境应响因素造成的的宽泛的存在的消化吸收性肠内疾病。肠内微益生菌技术发酵群与宿体完美间的完美做用在膳食诱导型的T2D感染共识缘由中起着关键的做用。高脂膳食（HFD）会以至于肠内微益生菌技术发酵群的不正常，摧毁肠-肝轴的恒定，并按照微益生菌技术发酵消化吸收物应响肝系统的消化吸收系统，因而以至于肝系统胰岛素反击和常见葡萄品种糖消化吸收失常。在肠内中，色氨酸有的是种比较根本的香气族氨基，其消化吸收前提条件与肠内微益生菌技术发酵群的活動增进对应。色氨酸消化吸收的不正常与T2D的发生了起着比较根本认识。那么，即便多余钻研折射出了肠内微益生菌技术发酵群在色氨酸消化吸收中的做用，但其按照共识缘由仍不准确。

2024年8月，华南理工学师范大家叶邦策/周英、在中国工業师范大家漆楠在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。

新闻稿件名稱：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）

创作者方：华东理工大学、浙江工业大学

研究方案用料：血清、粪便

排序短信：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）

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

的技术交通路线：

PART 01

学习后果

01、高脂食用引诱的胰岛素抗御小鼠呈现出胃肠道生物体群的差异性发展

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测序和宏基因遗传组分析：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促进的IR小鼠主要表现出肠管微海洋生物群的正相关转化

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

02、高脂膳食诱发的胰岛素防御小鼠5-HIAA关卡消减

ND和HFD的小鼠的直肠分泌层次中间有着相关系数差距（图2A和B）。差距分泌物一般聚集的途经具有不是处于饱和状态皮下脂肪酸的海洋生物分解成、苯丙氨酸分泌、酪氨酸分泌和色氨酸分泌（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）；靶向治疗分解代谢组学证明：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引发的IR小鼠5-HIAA层次影响

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

03、5-HIAA可在体中经微产气荚膜梭菌顺利通过非典例经过由色氨酸引起

为浅议5-HIAA要不要能够由肠内分子微生物当中体学学群由快穿之女主孤立发生。区别用Trp、5-HTP和5-HT对小鼠猪粪悬液去培训，侧量5-HIAA的有机废气浓度。察觉到Trp和5-HTP在分子微生物当中体学学离子液体工作中含特殊的5-HIAA的发生，而5-HT没了（图3B），体现了这一种分子微生物当中体学学排泄方法孤立于典例的5-HT方法（luz15酶介导）。

小鼠粪便样本进行了宏基因组组分析。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可在体里经枯草芽孢杆菌体实现非举例方法由色氨酸造成

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

04、5-HIAA改善效果巨峰葡萄糖粉耐热不健康和糖尿病且保持良好肝胰岛素强烈性

内和身体外检测，检定5-HIAA可否极具纠正胰岛素抗御的活性氧。食草动物3d模型做好糖耐量检测（OGTT）和胰岛素耐量检测（ITT）：5-HIAA纠正了匍萄糖接受力和胰岛素接受力。 组织模特经5-HIAA补救后，胰岛素促使的IRS1酪氨酸磷酸性反应和在下游Akt磷酸性反应能力有效降低，信息提示5-HIAA就能够促使肝胰岛素讯号转导，保护措施胰岛素皮肤敏理性。

图4 5-HIAA解决提子糖耐受性不良现象和臃肿且提高肝胰岛素特别敏理想化

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

05、5-HIAA在激话肝部AhR/TSC2/mTORC1轴来带动胰岛素预警进行

估测5-HIAA对胰岛素数据数据信息传导电流的驱动也许信任于其对mTORC1数据数据信息环路的减弱。血细胞进行实验声明5-HIAA减弱了mTORC1介导的S6K1磷过酸（图5A）。对於mTORC1中下游负调节管控指数TSC2，5-HIAA服用量能够信任性地刺激到TSC2基因遗传的转录，增长其蛋白酶平行（图5B和C）。且TSC2被沉寂情况报告下，5-HIAA失常对mTORC1激话的减弱。 其它肚子里体内科学实验中感觉5-HIAA可以以配体依懒的习惯更改密码AhR，且灵魂存在了AhR在TSC2-mTORC1数据信息径路中的长江上游效用，表明5-HIAA凭借AhR控制TSC2-mTORC1径路。

图5 5-HIAA顺利通过刺激启动脾脏AhR/TSC2/mTORC1轴来可以淡化胰岛素无线信号电荷转移

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

06、T2D糖尿病患者出现5-HIAA平行回落

监床上，T2D患有（n = 21）与无T2D（H；n = 15）的屎尿菌发哮液中5-HIAA级别越来越低（图6A）。一起，T2D患有（n=23）与身体受试者（n = 22）血清中5-HIAA级别有效降低（图6B）。似乎两两间尿夜中5-HIAA级别无正相关性好异，但仍查看到T2D受试者有越来越低趋势英文（图6C）。

图6 T2D自身展示5-HIAA水准走低

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

PART 02

的文章总结

该科学研究方案完成植物模型工具便便、血清范例的16S rDNA测序、宏基因遗传组测序、非靶或是靶向诊治分解组学等技術，阐明肠腔微分子微生物学群依赖感的色氨酸分解物5-HIAA在高脂饮食文化成脂的胰岛素减少和T2D中的决定性帮助；消息队列现5-HIAA是完成调理肝脏等AhR/TSC2/mTORC1的信号环路，改进胰岛素敏感度性和草莓糖分解，具备着存在的诊治附加值。不仅如此，5-HIAA平均水平的大幅度降低必要条件是T2D早前诊治的分子微生物学标志牌物，进十步的科学研究方案就能够探求其在临床实践APP中的必要条件性。

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，文章采用两组学枝术剖析了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。

拜谱动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（呈现）脂肪酸质组、（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）、转录组以及微生态学组等多组学产品技术服务体系。欢迎致电咨询！

关联性论文资料：

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.