2型高血压（T2D）有的是种由多隔代遗传和学习环境风险分析造成的丰富存在的的分泌性的疾病。可以使肠胃微怪物群与寄主区间内的充分反应在饮食文化疗法引发的T2D发作长效规则中起着核心反应。高脂饮食文化疗法（HFD）会直接影响可以使肠胃微怪物群的错乱，损害肠-肝轴的恒定，并用微怪物分泌物直接影响肝或其他排毒器官的分泌性能，可以直接影响肝或其他排毒器官胰岛素预防和巨峰葡糖分泌异常处理。在可以使肠胃中，色氨酸有的是种决定性的馥郁族核苷酸，其分泌经由与可以使肠胃微怪物群的过程关系密切决定性性。色氨酸分泌的错乱与T2D的有塑造决定性沟通。既使，哪怕已建研究方案体现了了可以使肠胃微怪物群在色氨酸分泌中的反应，但其准确长效规则仍不很明确。

2024年8月，华南理工学本科大专叶邦策/周英、福建拜谱生物本科大专漆楠在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。

论文各称：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）

著者企业单位：华东理工大学、浙江工业大学

探究建筑材料：血清、粪便

分组名相关信息：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

技术设备路线图：

PART 01

探索結果

01、高脂饮食文化引发的胰岛素驱散小鼠突出表现出肠胃微生物发酵制品群的有效变迁

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诱导性的IR小鼠特征出胃肠的微生物学群的相关系数的变化

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

02、高脂饮食文化诱骗的胰岛素抵挡小鼠5-HIAA关卡大幅度降低

ND和HFD的小鼠的消化道产生率级别当中有着重要异同性（图2A和B）。异同性产生率物基本动物富集的行业也包括不趋于稳定蛋白质酸的动物自动合成、苯丙氨酸产生率、酪氨酸产生率和色氨酸产生率（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）；靶向疗法排泄组学证明：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引诱的IR小鼠5-HIAA情况有效降低

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

03、5-HIAA可在身体经微菌物采用非举例行业由色氨酸产生了

为浅析5-HIAA会不会会由胃肠道微海洋动物群由宿体自由性所呈现。都用Trp、5-HTP和5-HT对小鼠畜禽粪便悬液实现养育，自动测量5-HIAA的溶度。发展Trp和5-HTP在微海洋动物促使过程中中含特殊的5-HIAA的所呈现，而5-HT是没有（图3B），说明在这种微海洋动物产生方式自由性于非常典型的5-HT方式（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可在休内经微生态学实现非常见路经由色氨酸引起

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

04、5-HIAA调理夏黑葡萄糖注射液耐热不健康和肥胖者且维持肝胰岛素铭非理性

体內和身体外耐压试验检测台，查验5-HIAA需不需要更具纠正胰岛素驱散的特异性。爬行动物绘图实现糖耐量耐压试验检测台（OGTT）和胰岛素耐量耐压试验检测台（ITT）：5-HIAA纠正了提子糖承受和胰岛素承受。 肿瘤细胞整治经5-HIAA治理后，胰岛素催进的IRS1酪氨酸磷酸性反应和上中游Akt磷酸性反应水平方向降，建议5-HIAA就可以催进肾脏器官胰岛素数据信号转导，维护胰岛素特别敏感度认识。

图4 5-HIAA改变巨峰葡萄糖水接受不健康和糖尿病且恢复肝胰岛素特别敏感度高状态

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

05、5-HIAA依据成功激活肾脏AhR/TSC2/mTORC1轴来有利于胰岛素数据信号抗扰

预测未来5-HIAA对胰岛素警报牵张反射的带动不错依赖于关系于其对mTORC1警报环路的可能够抑制作用。受损细胞科学试验确认5-HIAA可能够抑制作用了mTORC1介导的S6K1磷过酸（图5A）。谈谈mTORC1长江上游负调整成分TSC2，5-HIAA残留量不错依赖于关系性地热血TSC2什么是基因的转录，提升其核蛋白总体水平（图5B和C）。且TSC2被恐惧情形下，5-HIAA减退对mTORC1激活码的可能够抑制作用。 另一方面体內体内实验室中察觉5-HIAA可以以配体依靠的玩法解锁AhR，且事实证明了AhR在TSC2-mTORC1预警通道中的中下游目的，事实证明5-HIAA实现AhR阻止TSC2-mTORC1通道。

图5 5-HIAA完成刺激启动内脏AhR/TSC2/mTORC1轴来驱动胰岛素数据除极

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

06、T2D患有彰显5-HIAA平均水平越来越低

药学上，T2D提高（n = 21）与无T2D（H；n = 15）的便便真菌堆肥液中5-HIAA水准减少（图6A）。同一，T2D提高（n=23）与身体受试者（n = 22）血清中5-HIAA水准大大减少（图6B）。现在两两间的尿液中5-HIAA水准无取得性能差异，但仍关注到T2D受试者有减少市场趋势（图6C）。

图6 T2D朋友体现 5-HIAA质量降低

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

PART 02

文章内容总结ppt

该科学研发使用猎物绘图尿液、血清范本的16S rDNA测序、宏遗传基因组测序、非靶和靶向手术治疗排泄组学等科技，具体分析直肠微怪物群依赖症的色氨酸排泄物5-HIAA在高脂饮食结构分析的胰岛素驱散和T2D中的重要性帮助；连接数现5-HIAA是使用自动调节脾脏AhR/TSC2/mTORC1移动信号信号通路，都可以改善胰岛素敏锐性和冬枣糖排泄，兼有意向的手术治疗价值观。不但，5-HIAA标准的影响机率对于T2D最早期物理诊断的怪物标签物，进的一步的科学研发都可以探索性其在临床治疗使用中的机率性。

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，文章采用多个学技能剖析了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（掩盖）核蛋白质含量组、（非）靶向治疗治疗新陈代谢转化组（如靶向治疗治疗色氨酸新陈代谢转化组）、转录组以及枯草芽孢杆菌体组等多组学产品技术服务体系。欢迎致电咨询！

对比期刊论文：

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.