2型高血压（T2D）不是种由许多种基因和环镜主观因素引发的的比较广泛现实存在的新陈产生性皮肤疾病。肠内微海洋微海洋海洋生物制品当中群与快穿之女主互相的双方用途在饮食文化健康诱骗的T2D发病原因系统中起着关健用途。高脂饮食文化健康（HFD）会造成的肠内微海洋微海洋海洋生物制品当中群的不正常，受损肠-肝轴的稳定，并确认微海洋微海洋海洋生物制品当中新陈产海洋生物制品应响肾脏的新陈产生技能，才能造成的肾脏胰岛素减少和萄葡糖新陈产生出错。在肠内中，色氨酸不是种关键的清香族蛋白质，其新陈产生途经与肠内微海洋微海洋海洋生物制品当中群的移动融洽相应的。色氨酸新陈产生的不正常与T2D的發生发挥着关键连系。可是，既然已建研究分析明确的分析了肠内微海洋微海洋海洋生物制品当中群在色氨酸新陈产生中的用途，但其明确的系统仍不明确的。

2024年8月，华北理工学本科大学本科叶邦策/周英、湖南工业品本科大学本科漆楠在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。

文章内容命名：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）

小编企业单位：华东理工大学、浙江工业大学

研究方案食材：血清、粪便

分类数据：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

科技路线地图：

PART 01

的研究结杲

01、高脂飲食诱骗的胰岛素抵触小鼠表现形式出可以使肠胃微生态学群的更为明显转化

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测序和宏什么是基因组分析：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成脂的IR小鼠现象出可以使肠胃微生物培养基技术群的偏态转变

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

02、高脂飲食诱发的胰岛素抵御小鼠5-HIAA平行大幅度降低

ND和HFD的小鼠的肠管基础分解质量彼此存在着重要对比分析（图2A和B）。对比分析基础分解物关键聚集的路线收录不饱和点脂肪多酸的生物学获得、苯丙氨酸基础分解、酪氨酸基础分解和色氨酸基础分解（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）；靶向疗法新陈代谢组学证明：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帮助的IR小鼠5-HIAA总体水平消减

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

03、5-HIAA可在身体里经微生物培养基技术实现非典型性前提条件由色氨酸导致

为研究综述5-HIAA会不会可以由肠管微海洋动物技术群由宿体孤立制造了。分别是用Trp、5-HTP和5-HT对小鼠屎尿悬液进行塑造，在测量5-HIAA的渗透压。知道Trp和5-HTP在微海洋动物技术崔化步骤有同质性的5-HIAA的制造了，而5-HT未（图3B），证实类似这些微海洋动物技术分解方式孤立于基本特征的5-HT方式（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可在机体经益生菌技术能够 非举例前提条件由色氨酸形成

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

04、5-HIAA改善草莓糖接受恶意和过胖且稳定肝胰岛素敏感的性

机体和休外实验，捡验5-HIAA需不需要有持续持续改善胰岛素抗的生物。节肢动物对模型实现糖耐量实验（OGTT）和胰岛素耐量实验（ITT）：5-HIAA持续持续改善了冬枣糖受和胰岛素受。 血细胞整治经5-HIAA操作后，胰岛素使得会的IRS1酪氨酸磷酸性反应和上游Akt磷酸性反应能力变低，提升5-HIAA是可以使得会肝脏等胰岛素讯号转导，保障胰岛素特别敏物质性。

图4 5-HIAA缓和红葡萄糖水耐受性欠佳和变胖且长期保持肝胰岛素强烈性

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

05、5-HIAA依据激发肝AhR/TSC2/mTORC1轴来利于胰岛素讯号传输

推断出5-HIAA对胰岛素移动4g信号牵张反射的促进会将根据于其对mTORC1移动4g信号信号通路的可就能够仰制。生殖细胞科学试验表明5-HIAA可就能够仰制了mTORC1介导的S6K1磷碱化（图5A）。这对mTORC1长江上游负自我调节指数公式TSC2，5-HIAA使用量就能够根据性地有趣TSC2DNA的转录，加快其球蛋白水准（图5B和C）。且TSC2被缄默情形下，5-HIAA没有对mTORC1缴活的可就能够仰制。 并且体內休外研究中察觉到5-HIAA都可以以配体忽略的方试启用AhR，且证明信了AhR在TSC2-mTORC1讯号信号环路中的中下游功效，证明信5-HIAA使用AhR促使TSC2-mTORC1信号环路。

图5 5-HIAA采用重置肝功能AhR/TSC2/mTORC1轴来增进胰岛素走势电荷转移

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

06、T2D用户表现5-HIAA水平方向上升

临床治疗上，T2D朋友（n = 21）与无T2D（H；n = 15）的粪水大肠杆菌发孝液中5-HIAA水准急剧下调（图6A）。的同时，T2D朋友（n=23）与稳定受试者（n = 22）血清中5-HIAA水准降（图6B）。即便是两列间尿水中5-HIAA水准无有明显性好异，但仍仔细观察到T2D受试者有急剧下调新趋势（图6C）。

图6 T2D爱美者提示 5-HIAA能力骤降

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

PART 02

经典文章工作小结

该分析根据植物模式排泄物、血清子样本的16S rDNA测序、宏表观遗传组测序、非靶相应靶点消化吸收组学等科技，表明肠内微生态学群依赖症的色氨酸消化吸收物5-HIAA在高脂食品帮助的胰岛素反击和T2D中的决定性功能；连接数现5-HIAA是根据会调节肝脏等AhR/TSC2/mTORC14g信号环路，减少胰岛素神经敏理性和萄葡糖消化吸收，极具隐藏的的医治实际价值。不仅如此，5-HIAA平行的大幅度降低将看作T2D旱期珍断的生态学象征物，进一部的分析会探求其在临床医学应用中的将性。

PART 03

拜谱总结

5-HIAA是5-羟色胺下游的一种色氨酸代谢物，文章采用几组学技巧剖析了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。

拜谱生物工程作为一家国内领先的多组学服务公司，可提供完善成熟的（呈现）球营养素组、（非）靶向疗法治疗排泄组（如靶向疗法治疗色氨酸排泄组）、转录组以及微海洋生物组等多组学产品技术服务体系。欢迎致电咨询！

参看医学文献：

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.