2型血糖高（T2D）就是种由很多种隔代遗传和工作环境情况给予的丰富具备的新陈细胞消化吸收性慢性病。直肠微菌物群与快穿之女主范围内的彼此做用在吃饭疗法引发的T2D发作机能化中起着最为关键的做用。高脂吃饭疗法（HFD）会引发直肠微菌物群的失衡，破环肠-肝轴的准稳态，并利用微菌物新陈细胞消化吸收物影晌内脏器官的新陈细胞消化吸收功能性，所以引发内脏器官胰岛素驱散和萄葡糖新陈细胞消化吸收超时。在直肠中，色氨酸就是种重点的清香族核苷酸，其新陈细胞消化吸收途经与直肠微菌物群的活動关系密切相应。色氨酸新陈细胞消化吸收的失衡与T2D的出现存在重点电话联系。或许，虽然已建研究方案证明了直肠微菌物群在色氨酸新陈细胞消化吸收中的做用，但其具体的机能化仍不制定。

2024年8月，华中理工学院读书叶邦策/周英、安徽拜谱生物读书漆楠在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。

新闻稿件名字大全：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）

小说家公司：华东理工大学、浙江工业大学

深入分析相关材料：血清、粪便

排列信息内容：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）

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

技能路线地图：

PART 01

探讨效果

01、高脂食物引导的胰岛素对抗小鼠具体表现出肠管微怪物群的显著性发展

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小鼠突出表现出可以使肠胃微生态学群的有明显转化

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

02、高脂起居促进的胰岛素防御小鼠5-HIAA水平面降低了

ND和HFD的小鼠的可以使肠胃产生总体水平期间有强势的文化差异（图2A和B）。的文化差异产动物首要聚集的条件包扩不饱和状态皮脂酸的动物聚合、苯丙氨酸产生、酪氨酸产生和色氨酸产生（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）；靶向治疗代谢率组学证明：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引导的IR小鼠5-HIAA质量较低

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

03、5-HIAA可在身体内经微微生物学经由非典型示范途经由色氨酸引发

为探究5-HIAA是否需要行由肠胃微生态学群由宿体自主发生。分开用Trp、5-HTP和5-HT对小鼠猪粪悬液采取锻炼，精确测量5-HIAA的溶液浓度。发现Trp和5-HTP在微生态学催化剂的作用过程中 中含显著性的5-HIAA的发生，而5-HT是没有（图3B），证实这些微生态学代谢率经由自主于典例的5-HT经由（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可在身上经微海洋生物实现非典型性手段由色氨酸诞生

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

04、5-HIAA增强提子糖受不合格品和肥胖病且要保持肝胰岛素神经敏理想化

人体内和身体外校正，开展5-HIAA能否还具有持续改善胰岛素抗拒的活力。软体动物模型工具做出糖耐量校正（OGTT）和胰岛素耐量校正（ITT）：5-HIAA持续改善了冬枣糖受和胰岛素受。 細胞模式经5-HIAA治疗后，胰岛素提高网站的IRS1酪氨酸磷硝化作用和上中游Akt磷硝化作用质量拉低，建议5-HIAA可以提高网站肝功能胰岛素信息转导，保护英文胰岛素特别敏理想化。

图4 5-HIAA减少夏黑葡糖承受异常和过于肥胖且始终保持肝胰岛素过敏性

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

05、5-HIAA根据促活脾脏AhR/TSC2/mTORC1轴来利于胰岛素数据信号传导电流

推算5-HIAA对胰岛素4g信号灯传输的力促也许 信任于其对mTORC14g信号灯通道的可以抑制性性。体细胞实验操作得知5-HIAA可以抑制性性了mTORC1介导的S6K1磷过酸（图5A）。谈谈mTORC1上下游负调节指数TSC2，5-HIAA用量能信任性地多种多样TSC2dna的转录，提高了其核蛋白标准（图5B和C）。且TSC2被潜移默化现状下，5-HIAA衰竭对mTORC1更改密码的可以抑制性性。 额外胃中身体实验英文中察觉到5-HIAA能够 以配体依懒的措施修改密码AhR，且声明了AhR在TSC2-mTORC1数据信号径路中的中下游功用，证明怎么写5-HIAA可以通过AhR调节TSC2-mTORC1径路。

图5 5-HIAA可以通过刺激脾脏AhR/TSC2/mTORC1轴来推进胰岛素讯号抗扰

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

06、T2D的人呈现5-HIAA标准的降低

药学上，T2D病人（n = 21）与无T2D（H；n = 15）的畜禽粪便细菌病毒腐熟液中5-HIAA级别下滑（图6A）。直接，T2D病人（n=23）与稳定受试者（n = 22）血清中5-HIAA级别增涨（图6B）。即便是三组间尿夜中5-HIAA级别无偏态性好异，但仍仔细观察到T2D受试者有下滑上升趋势（图6C）。

图6 T2D提高提示5-HIAA水平面减少

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

PART 02

论文工作小结

该探讨完成甲壳动物模特排泄物、血清模本的16S rDNA测序、宏遗传基因组测序、非靶或者靶点基础细胞代谢转化组学等技术性，反映直肠微枯草芽孢杆菌群依赖关系的色氨酸基础细胞代谢转化物5-HIAA在高脂饮食结构诱骗的胰岛素抗和T2D中的关键效应；高并发现5-HIAA是完成缓解内脏AhR/TSC2/mTORC1信号灯环路，提高胰岛素敏锐性和匍萄糖基础细胞代谢转化，有隐性的制疗作用。最后，5-HIAA关卡的拉低也许 是 T2D尽早测试的枯草芽孢杆菌标志logo物，进一大步的探讨还可以探求其在临床医学用中的也许 性。

PART 03

拜谱个人心得体会

5-HIAA是5-羟色胺下游的一种色氨酸代谢物，文章采用两组学技艺剖析了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（掩盖）蛋白酶质组、（非）靶向治疗药物基础分解代谢组（如靶向治疗药物色氨酸基础分解代谢组）、转录组以及生物学体组等多组学产品技术服务体系。欢迎致电咨询！

选取期刊论文：

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.