2型血糖高（T2D）是一个个种由各种各样基因遗传和生活环境影晌因素引发的广泛性各有的细胞基础分泌性可以使肠胃疾病。可以使肠胃微益生菌技术学学培养基菌种发酵制品群与宿主细胞左右的彼此能力在起居文化成脂的T2D患上制度中起着关键的能力。高脂起居文化（HFD）会影晌可以使肠胃微益生菌技术学学培养基菌种发酵制品群的实用功能絮乱，破环肠-肝轴的恒定，并利用微益生菌技术学学培养基菌种发酵制品细胞基础分泌物影晌肝和脏的细胞基础分泌实用功能，于是影晌肝和脏胰岛素驱散和夏黑葡萄糖注射液细胞基础分泌出现异常。在可以使肠胃中，色氨酸是一个个种最重要的的芬香族氨基，其细胞基础分泌路径与可以使肠胃微益生菌技术学学培养基菌种发酵制品群的营销活动广泛对应。色氨酸细胞基础分泌的实用功能絮乱与T2D的产生各有最重要的连系。可是，即便多个理论研究探求了可以使肠胃微益生菌技术学学培养基菌种发酵制品群在色氨酸细胞基础分泌中的能力，但其到底制度仍不明晰。

2024年8月，华中理工学上高校叶邦策/周英、浙江省工业品上高校漆楠在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。

散文各称：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）

作家行业：华东理工大学、浙江工业大学

理论研究涂料：血清、粪便

排序个人信息：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

技术工艺线路：

PART 01

实验但是

01、高脂食用介导的胰岛素抗击小鼠呈现出直肠微怪物群的为显著变动

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测序和宏基因组组分析：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小鼠情况出肠内微动物群的相关性发生改变

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

02、高脂饮食结构分析的胰岛素减少小鼠5-HIAA层次降

ND和HFD的小鼠的肠腔消化吸收转化标准范围内出现为显著一定的地域差异（图2A和B）。一定的地域差异消化吸收转化物例如丰度的路径例如不达到饱和状态脂肪多酸的怪物自动合成、苯丙氨酸消化吸收转化、酪氨酸消化吸收转化和色氨酸消化吸收转化（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）；靶向药物分解组学证明：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诱惑的IR小鼠5-HIAA质量有效降低

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

03、5-HIAA可在自身经生物学体用非其最典型的路径由色氨酸产生了

为试论5-HIAA会不都可以由胃肠道益生菌制品群由宿主细胞单独自主出现。各用Trp、5-HTP和5-HT对小鼠排泄物悬液完成致力于，侧量5-HIAA的有机废气浓度。看见Trp和5-HTP在益生菌制品崔化期间有有明显的5-HIAA的出现，而5-HT无（图3B），呈现一种益生菌制品代谢转化方法单独自主于典范的5-HT方法（luz15酶介导）。

小鼠粪便样本进行了宏表观遗传组分析。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可在体内的经枯草芽孢杆菌学在非明显经由由色氨酸生产

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

04、5-HIAA有所改善红葡萄糖水耐热不良现象和身体肥胖且要保持肝胰岛素明感性认识

自身和离体校正，考察5-HIAA可否存在缓解胰岛素抗的化学活化。爬行动物三维模型对其进行糖耐量校正（OGTT）和胰岛素耐量校正（ITT）：5-HIAA缓解了常见葡萄品种糖耐受力性和胰岛素耐受力性。 体细胞模特经5-HIAA整理后，胰岛素增强的IRS1酪氨酸磷酸性反应和中游Akt磷酸性反应水平方向有效降低，表示5-HIAA是可以增强肾脏器官胰岛素走势转导，确保胰岛素特别比较敏感认识。

图4 5-HIAA促进提子糖受不恰当的和过胖且提高肝胰岛素太敏情绪化

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

05、5-HIAA凭借启用肝胀AhR/TSC2/mTORC1轴来加速胰岛素无线信号心脏传导系统

猜测5-HIAA对胰岛素讯号减弱的使得应该依懒症于其对mTORC1讯号径路的控制。细胞膜实验英文验证5-HIAA控制了mTORC1介导的S6K1磷碱化（图5A）。而对于mTORC1上中下游负调节管控指数公式TSC2，5-HIAA残留量能能依懒症性地敏感TSC2表观遗传的转录，增强其蛋白酶横向（图5B和C）。且TSC2被沉默不语情况报告下，5-HIAA减退对mTORC1修改密码的控制。 还身体内离体测试中发现5-HIAA能否以配体根据的策略成功激活AhR，且声明了AhR在TSC2-mTORC1预警信号通道中的上中下游的功效，说明5-HIAA实现AhR克制TSC2-mTORC1信号通道。

图5 5-HIAA使用重置肾脏AhR/TSC2/mTORC1轴来推进胰岛素走势进行

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

06、T2D患儿显示信息5-HIAA的水平走低

临床研究上，T2D朋友（n = 21）与无T2D（H；n = 15）的便便真菌发酵法液中5-HIAA标准上升（图6A）。时，T2D朋友（n=23）与身心健康受试者（n = 22）血清中5-HIAA标准消减（图6B）。既然两个间尿样中5-HIAA标准无有效力差异，但仍洞察分析到T2D受试者有上升新趋势（图6C）。

图6 T2D患病者展现5-HIAA含量下调

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

PART 02

散文个人总结

该学习采用猎物实体模型粪水、血清模本的16S rDNA测序、宏DNA组测序、非靶各类靶向药物细胞分泌转化组学等技术工艺，体现了直肠微细小微生物体群依耐的色氨酸细胞分泌转化物5-HIAA在高脂饮食起居诱骗的胰岛素减缓和T2D中的非常重要功能；消息队列现5-HIAA是采用调肝和脏AhR/TSC2/mTORC1警报径路，行改善胰岛素敏感脆弱性和常见葡萄品种糖细胞分泌转化，含有内在的的冶疗商业价值。于此，5-HIAA的水平的降底将会作为一个T2D早期检测的细小微生物体标志图片物，进1步的学习行探究其在临床护理选用中的将会性。

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，文章采用多个学技术应用剖析了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。

拜谱菌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（绘制）血清质组、（非）靶点基础分解组（如靶点色氨酸基础分解组）、转录组以及微怪物组等多组学产品技术服务体系。欢迎致电咨询！

参阅资料：

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.