2型尿毒症（T2D）一种由多个基因遗传和自然环境关系出现的普遍存在着的新陈分泌率性常见疾病。消化道的微怪物体群与宿主细胞之間的主动用在飲食引发的T2D起病策略中起着要点用。高脂飲食（HFD）会会造成消化道的微怪物体群的错乱，损坏肠-肝轴的准稳态，并借助的微怪物体新陈分泌率物关系肝和脏的新陈分泌率功能表，才能会造成肝和脏胰岛素反击和草莓糖新陈分泌率失败。在消化道中，色氨酸一种极为关键的芬香族胺基酸，其新陈分泌率路径与消化道的微怪物体群的活動密不可分对应。色氨酸新陈分泌率的错乱与T2D的发生了各有极为关键连续。但是，尽可能至今论述证明了消化道的微怪物体群在色氨酸新陈分泌率中的用，但其了解策略仍不了解。

2024年8月，华中工院综合大学本科叶邦策/周英、上海工业品综合大学本科漆楠在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。

新闻稿件各称：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）

小说家部门：华东理工大学、浙江工业大学

探讨板材：血清、粪便

好友分组个人信息：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

技术性风格：

PART 01

探析效果

01、高脂吃饭帮助的胰岛素承受小鼠体现出肠内产气荚膜梭菌制品群的强势不同

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分析的IR小鼠展现出肠子分子生物学学群的可观转变

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

02、高脂饮食文化诱导型的胰岛素抗击小鼠5-HIAA关卡减轻

ND和HFD的小鼠的肠腔新陈消化吸收转化质量彼此会有偏态之间的关系（图2A和B）。之间的关系新陈消化吸收转化物核心聚集的行业有不过饱和乳酸酸的怪物转化成、苯丙氨酸新陈消化吸收转化、酪氨酸新陈消化吸收转化和色氨酸新陈消化吸收转化（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分析的IR小鼠5-HIAA含量降低了

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

03、5-HIAA可在身体经微动物根据非先进典型有效途径由色氨酸呈现

为刍议5-HIAA是就可以由肠胃微怪物检测技术群由宿主细胞独力行成。区别用Trp、5-HTP和5-HT对小鼠粪渣悬液实现养成，检测的5-HIAA的有机废气浓度。发觉Trp和5-HTP在微怪物检测技术促使全过程含有有明显的5-HIAA的行成，而5-HT就没有（图3B），意味着这般微怪物检测技术新陈代谢经由独力于一般的5-HT经由（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可在身上经微菌物能够 非典型的路径由色氨酸会产生

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

04、5-HIAA提高冬枣糖接受不良现象和肥胖型且恢复肝胰岛素敏情绪化性

身体内和身体外实验设计，验证5-HIAA是不是也兼有改进胰岛素抗拒的灵活性。软体动物绘图参与糖耐量实验设计（OGTT）和胰岛素耐量实验设计（ITT）：5-HIAA改进了常见葡萄品种糖承受和胰岛素承受。 内部模式经5-HIAA治疗后，胰岛素有利于的IRS1酪氨酸磷过酸和河流下游Akt磷过酸水平方向减少，的提示5-HIAA都可以有利于脾脏胰岛素4g信号转导，庇护胰岛素比较敏非理性。

图4 5-HIAA减少夏黑葡萄糖水受不良现象和肥嘟嘟且提高肝胰岛素强烈性

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

05、5-HIAA顺利通过激活开通肾脏AhR/TSC2/mTORC1轴来加速胰岛素移动信号除极

预测出5-HIAA对胰岛素手机网络信号减压反射的加快会信任于其对mTORC1手机网络信号通道的阻止。体细胞实验操作可确认5-HIAA阻止了mTORC1介导的S6K1磷过酸（图5A）。来说mTORC1上下游负调节系数TSC2，5-HIAA使用量可不可以信任性地刺激作用TSC2遗传基因的转录，增长其淀粉酶含量（图5B和C）。且TSC2被沉默无言症状下，5-HIAA减退对mTORC1修改密码的阻止。 与此同时胃中离体实验室中察觉到5-HIAA就能够以配体依赖关系的的方法成功激活AhR，且核实了AhR在TSC2-mTORC1讯号径路中的品牌进入校园市场效果，单位证明5-HIAA确认AhR抑制作用TSC2-mTORC1径路。

图5 5-HIAA采用修改密码肝胀AhR/TSC2/mTORC1轴来可以淡化胰岛素网络信号进行

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

06、T2D女性表示5-HIAA程度增涨

临床药学上，T2D爱美者（n = 21）与无T2D（H；n = 15）的猪粪螨虫沤肥液中5-HIAA品质越来越低（图6A）。同一时间，T2D爱美者（n=23）与卫生受试者（n = 22）血清中5-HIAA品质变低（图6B）。虽多组间尿中中5-HIAA品质无显著性力差异，但仍观看到T2D受试者有越来越低上升趋势（图6C）。

图6 T2D人群现示5-HIAA的水平下滑

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

PART 02

内容总结

该深入分析能够软体动物型号猪粪、血清范本的16S rDNA测序、宏表观遗传组测序、非靶及其靶点细胞消化吸收组学等技术设备，呈现肠胃的微动物技术群忽略的色氨酸细胞消化吸收物5-HIAA在高脂饭食成脂的胰岛素反抗和T2D中的核心效应；自身现5-HIAA是能够可以调节肾脏AhR/TSC2/mTORC1电磁波环路，改善效果胰岛素比较敏非理性和红提葡萄糖水细胞消化吸收，兼具自身的进行治疗总价值。因此，5-HIAA技术水平的大幅度降低几率充当T2D之前测试的动物技术圆形标志物，进这一步的深入分析可以探索世界其在临床试验利用中的几率性。

PART 03

拜谱总结

5-HIAA是5-羟色胺下游的一种色氨酸代谢物，文章采用两组学技术应用剖析了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。

拜谱生物制品作为一家国内领先的多组学服务公司，可提供完善成熟的（绘制）蛋白酶质组、（非）靶向疗法药物细胞分解代谢组（如靶向疗法药物色氨酸细胞分解代谢组）、转录组以及细菌学组等多组学产品技术服务体系。欢迎致电咨询！

参看文献综述：

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.