2型尿毒症（T2D）是种由种基因和周围环境的影响因素带来的非常广泛来源于的消化吸收性症状。消化道微海洋海洋菌物工程菌种学群与宿主细胞两者之间的互不的功能在餐食诱导性的T2D复发逻辑中起着主要的的功能。高脂餐食（HFD）会以至于消化道微海洋海洋菌物工程菌种学群的错乱，伤害肠-肝轴的稳定，并按照微海洋海洋菌物工程菌种学消化吸收物的影响肝部的消化吸收的功能，最终得以以至于肝部胰岛素忍受和提子糖消化吸收不正确。在消化道中，色氨酸是种主要的馥郁族碳水化合物，其消化吸收方式与消化道微海洋海洋菌物工程菌种学群的游戏活动增进涉及到。色氨酸消化吸收的错乱与T2D的發生有了主要关系。同时，既然有科学研究探求了消化道微海洋海洋菌物工程菌种学群在色氨酸消化吸收中的的功能，但其中应逻辑仍不确定。

2024年8月，苏北工院综合大学考研叶邦策/周英、四川工业生产综合大学考研漆楠在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。

软文名字：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）

小编的单位：华东理工大学、浙江工业大学

探析材质：血清、粪便

分组名新信息：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）

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

新技术路经：

PART 01

设计结杲

01、高脂饮食疗法介导的胰岛素承受小鼠行为 出消化道微动物群的偏态发展

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测序和宏染色体组分析：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小鼠表面出消化道微怪物群的明显变现

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

02、高脂食品诱惑的胰岛素反抗小鼠5-HIAA水平方向缩减

ND和HFD的小鼠的肠管基础排泄品质左右留存相关性不同（图2A和B）。不同基础排泄物注意生物工程富集的方法包扩不过剩脂肪含量酸的生物工程制作而成、苯丙氨酸基础排泄、酪氨酸基础排泄和色氨酸基础排泄（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诱发的IR小鼠5-HIAA级别有效降低

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

03、5-HIAA可在肚子里经微生物学体经由非典型示范手段由色氨酸产生了

为浅析5-HIAA可否能够由肠胃分子怪物学体群由宿体自由出现。分离用Trp、5-HTP和5-HT对小鼠排泄物悬液去培养出来，衡量5-HIAA的溶液浓度。感觉Trp和5-HTP在分子怪物学体促使时有有明显的5-HIAA的出现，而5-HT就没有（图3B），表述那样分子怪物学体排泄方式自由于类型的5-HT方式（luz15酶介导）。

小鼠粪便样本进行了宏染色体组分析。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可在人体经枯草芽孢杆菌制品完成非经典路经由色氨酸存在

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

04、5-HIAA提升萄葡糖耐热异常和身体肥胖且保证肝胰岛素神经敏物质性

内和体内测试，检查5-HIAA是否有拥有纠正胰岛素减少的渗透性。食草动物三维模型做出糖耐量测试（OGTT）和胰岛素耐量测试（ITT）：5-HIAA纠正了红葡萄糖注射液耐热和胰岛素耐热。 肿瘤细胞整治经5-HIAA加工处理后，胰岛素增进的IRS1酪氨酸磷过酸和在下游Akt磷过酸的水平有效降低，表明5-HIAA就可以增进胰腺胰岛素讯号转导，保证胰岛素强烈性。

图4 5-HIAA缓和常见葡萄品种糖承受较差和肥胖病且坚持肝胰岛素敏感度性

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

05、5-HIAA在促活肝功能AhR/TSC2/mTORC1轴来有利于胰岛素无线信号减压反射

预测出5-HIAA对胰岛素4g电磁波抗扰的促进会会依耐感于其对mTORC14g电磁波径路的限制。癌细胞科学试验确认5-HIAA限制了mTORC1介导的S6K1磷硝化作用（图5A）。相对mTORC1上中下游负调整系数TSC2，5-HIAA的用药量可依耐感性地促进TSC2遗传基因的转录，延长其蛋白质的水平（图5B和C）。且TSC2被潜移默化现状下，5-HIAA没有对mTORC1缴活的限制。 与此同时体里身体外實驗中挖掘5-HIAA可以以配体忽略的的方式激活码AhR，且印证了AhR在TSC2-mTORC1手机信号径路中的中上游用途，单位证明5-HIAA使用AhR减缓TSC2-mTORC1径路。

图5 5-HIAA依据提高脾脏AhR/TSC2/mTORC1轴来可以淡化胰岛素讯号牵张反射

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

06、T2D客户显现5-HIAA情况下调

临床药学上，T2D客户（n = 21）与无T2D（H；n = 15）的猪粪细茵沤肥液中5-HIAA含量增涨（图6A）。还，T2D客户（n=23）与绿色健康受试者（n = 22）血清中5-HIAA含量降（图6B）。虽两个间尿中中5-HIAA含量无有效性好异，但仍留意到T2D受试者有增涨上升趋势（图6C）。

图6 T2D提高现示5-HIAA水平方向下调

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

PART 02

新闻稿件工作小结

该分析方案按照各种动物模特粪水、血清范例的16S rDNA测序、宏表观遗传组测序、非靶或靶点分解新陈代谢转化组学等技木，阐释概率较高使肠胃微微生物制品检测群依懒的色氨酸分解新陈代谢转化物5-HIAA在高脂饮食文化促进的胰岛素驱散和T2D中的为重要使用；潜在性的现5-HIAA是按照调内脏器官AhR/TSC2/mTORC1表现环路，增强胰岛素脆弱性和常见葡萄品种糖分解新陈代谢转化，兼有潜在性的的治愈意义。另外，5-HIAA技术水平的减少有概率较高最为T2D最早期评估的微生物制品检测标志的意思物，进两步的分析方案概率较高思考其在临床检验广泛应用中的有概率较高性。

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，文章采用多个学技术水平剖析了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。

拜谱海洋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（绘制）核营养素组、（非）靶点疗法分解分解代谢组（如靶点疗法色氨酸分解分解代谢组）、转录组以及微生物当中工程组等多组学产品技术服务体系。欢迎致电咨询！

学习论文文献综述：

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.