2型血糖值高的（T2D）不是种由几种遗传基因和区域环境元素致使的广泛应用都存在的基础排泄性妇科疾病。胃肠微海洋海洋动物体制品群与宿体彼此之间的彼此之间的功效在饮食习惯疗法诱惑的T2D再次发生管理制度化中起着要点的功效。高脂饮食习惯疗法（HFD）会引发胃肠微海洋海洋动物体制品群的失衡，破碎肠-肝轴的准稳态，并依据微海洋海洋动物体制品基础排泄物干扰肝部的基础排泄功能模块，因而引发肝部胰岛素减少和红提糖基础排泄不正常。在胃肠中，色氨酸不是种核心的香气族蛋白质，其基础排泄经过与胃肠微海洋海洋动物体制品群的生活密不可分有关系。色氨酸基础排泄的失衡与T2D的再次发生会有核心连接。以至于，即使原有调查呈现了胃肠微海洋海洋动物体制品群在色氨酸基础排泄中的的功效，但其具体化管理制度化仍不明显。

2024年8月，豫东理工学师范院校叶邦策/周英、广东化工业师范院校漆楠在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。

篇文章各称：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）

作家计量单位：华东理工大学、浙江工业大学

钻研的材料：血清、粪便

分组名称图片信息：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）

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

高技术途径：

PART 01

科学研究然而

01、高脂饮食搭配引发的胰岛素抵御小鼠表现形式出胃肠道微生物培养基技术群的特殊变化无常

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DNA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小鼠特征出胃肠微生态学群的偏态变动

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

02、高脂饮食习惯诱发的胰岛素驱散小鼠5-HIAA含量调低

ND和HFD的小鼠的肠管新陈新陈排泄率总体水平之前产生可观差别（图2A和B）。差别新陈新陈排泄率物具体丰度的有效途径包扩不达到饱和状态脂肪堆积酸的菌物炼制、苯丙氨酸新陈新陈排泄率、酪氨酸新陈新陈排泄率和色氨酸新陈新陈排泄率（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）；靶向治疗消化吸收组学证明：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诱骗的IR小鼠5-HIAA技术缩减

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

03、5-HIAA可在人体经生物体凭借非明显渠道由色氨酸存在

为研究5-HIAA是否能够能由可以使肠胃微菌物群由寄主独力存在。分开 用Trp、5-HTP和5-HT对小鼠粪液悬液做好陪养，自动测量5-HIAA的有机废气浓度。出现 Trp和5-HTP在微菌物催化反应过程中 含有不错的5-HIAA的存在，而5-HT沒有（图3B），证实这一种微菌物细胞代谢前提条件独力于举例的5-HT前提条件（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可在人体经微动物能够 非明显路经由色氨酸存在

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

04、5-HIAA改善效果冬枣糖耐热欠佳和肥胖者且恢复肝胰岛素皮肤敏情绪化

休内和身体外疲劳冲击应力测试，测试5-HIAA可否具解决胰岛素对抗的几丁质酶。哺乳动物模板实施糖耐量疲劳冲击应力测试（OGTT）和胰岛素耐量疲劳冲击应力测试（ITT）：5-HIAA解决了匍萄糖承受和胰岛素承受。 生殖细胞模板经5-HIAA治疗后，胰岛素使得的IRS1酪氨酸磷碱化和下面Akt磷碱化技术大幅度降低，提醒5-HIAA可能使得肝功能胰岛素手机信号转导，保障胰岛素明感性的。

图4 5-HIAA调理萄葡糖耐受力缺陷和过胖且要保持肝胰岛素明感性状态

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

05、5-HIAA实现重置内脏器官AhR/TSC2/mTORC1轴来利于胰岛素电磁波传输

预测出5-HIAA对胰岛素数字卫星信号减弱的促进会或许依赖症关系于其对mTORC1数字卫星信号信号通路的缓和。内部试验查证5-HIAA缓和了mTORC1介导的S6K1磷硝化作用（图5A）。就mTORC1品牌进入校园市场负自我调节因素TSC2，5-HIAA残留量是可以依赖症关系性地敏感TSC2遗传基因的转录，增强其血清级别（图5B和C）。且TSC2被沉默不语情况报告下，5-HIAA衰退对mTORC1重置的缓和。 其次身体里体内实验操作中发掘5-HIAA都可以以配体依赖感的习惯启用AhR，且可确认了AhR在TSC2-mTORC1表现环路中的中上游使用，表明5-HIAA可以通过AhR可抑制TSC2-mTORC1环路。

图5 5-HIAA进行激活开通胰腺AhR/TSC2/mTORC1轴来有助于胰岛素警报牵张反射

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

06、T2D女性展现5-HIAA平均水平减退

临床治疗上，T2D糖尿病患病者（n = 21）与无T2D（H；n = 15）的粪水日常细菌发醇液中5-HIAA质量的影响（图6A）。也，T2D糖尿病患病者（n=23）与稳定受试者（n = 22）血清中5-HIAA质量影响（图6B）。即便是2组间他们的尿液中5-HIAA质量无同质性能力差异，但仍观查到T2D受试者有的影响发展（图6C）。

图6 T2D自身信息显示5-HIAA标准急剧下降

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

PART 02

短文总结

该探讨实现哺乳动物建模 粪渣、血清样本量的16S rDNA测序、宏什么是基因组测序、非靶或靶向药物消化吸收组学等的技术，探求胃肠道微生态学群依耐的色氨酸消化吸收物5-HIAA在高脂吃饭引发的胰岛素抗击和T2D中的核心做用；消息队列现5-HIAA是实现转换肝胀AhR/TSC2/mTORC1电磁波径路，调理胰岛素铭感性状态和萄葡糖消化吸收，兼具隐藏的疗法意义。与此同时，5-HIAA含量的削减几率用于T2D最早期确诊的生态学标识物，进一部的探讨行摸索其在临床医学应该用中的几率性。

PART 03

拜谱总结

5-HIAA是5-羟色胺下游的一种色氨酸代谢物，文章采用两组学能力剖析了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。

拜谱微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（突显）核苷酸质组、（非）靶向疗法治疗基础细胞代谢组（如靶向疗法治疗色氨酸基础细胞代谢组）、转录组以及生物学制品组等多组学产品技术服务体系。欢迎致电咨询！

参考使用医学文献：

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.