2型血糖高（T2D）是种由多种不同基因遗传规律和环保缘由激发的多方面存有的分解细胞产生性皮肤疾病。肠内枯草芽孢杆菌工程群与寄主范围内的共同效用在飲食引诱的T2D起病策略中起着重中之重效用。高脂飲食（HFD）会引致肠内枯草芽孢杆菌工程群的功能模块不正常，受损肠-肝轴的恒定，并采用枯草芽孢杆菌工程分解细胞产怪物应响肝或其他排毒器官的分解细胞产生功能模块，最终得以引致肝或其他排毒器官胰岛素抗击和红葡萄糖注射液分解细胞产生十分。在肠内中，色氨酸是种比较比较重要的馥郁族氨基酸等，其分解细胞产生前提条件与肠内枯草芽孢杆菌工程群的运动重视涉及。色氨酸分解细胞产生的功能模块不正常与T2D的发生了都有比较比较重要关系。但是，即使就有钻研体现了肠内枯草芽孢杆菌工程群在色氨酸分解细胞产生中的效用，但其实际上策略仍不了解。

2024年8月，华北理工学院大家叶邦策/周英、江苏实业大家漆楠在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。

文章内容名稱：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）

做者单位名称：华东理工大学、浙江工业大学

学习食材：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）

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

的技术路线规划：

PART 01

研究探讨结果显示

01、高脂飲食分析的胰岛素减少小鼠表面出肠胃生物学技术群的为显著转化

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诱骗的IR小鼠表演出肠胃微生物发酵学群的明显转变

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

02、高脂饮食健康引导的胰岛素抗拒小鼠5-HIAA技术水平变低

ND和HFD的小鼠的肠内细胞排泄率率能力直接有着正相关差距（图2A和B）。差距细胞排泄率率物首要聚集的经过包扩不饱和状态皮下脂肪酸的动物分解成、苯丙氨酸细胞排泄率率、酪氨酸细胞排泄率率和色氨酸细胞排泄率率（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）；靶点消化吸收组学证明：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诱骗的IR小鼠5-HIAA技术水平影响

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

03、5-HIAA可在身体内部经微生物发酵技术使用非类型经过由色氨酸产生了

为初探5-HIAA能不能应该由可以使肠胃微菌物培训基学群由寄主人格自主出现。分别为用Trp、5-HTP和5-HT对小鼠粪液悬液采取培训，检测5-HIAA的密度。发现Trp和5-HTP在微菌物培训基学催化氧化进程有重要的5-HIAA的出现，而5-HT不（图3B），表示这般微菌物培训基学产生方式人格自主于典型的的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可在身体经产气荚膜梭菌工程在非典型示范前提条件由色氨酸有

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

04、5-HIAA改善提子糖受不合格品和肥胖者且保护肝胰岛素过敏性

人体和身体外校正检测，检查5-HIAA会不会存在改进胰岛素减缓的特异性。软体动物绘图来糖耐量校正检测（OGTT）和胰岛素耐量校正检测（ITT）：5-HIAA改进了红提葡糖耐受力力和胰岛素耐受力力。 人体细胞三维模型经5-HIAA操作后，胰岛素驱动的IRS1酪氨酸磷碱化和上中游Akt磷碱化情况减小，显示5-HIAA都可以驱动肝脏等胰岛素讯号转导，护理胰岛素敏物质性性。

图4 5-HIAA优化草莓糖耐热欠佳和变胖且保证肝胰岛素强烈性

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

05、5-HIAA能够 激活开通胰腺AhR/TSC2/mTORC1轴来提高网站胰岛素的信号减弱

预测5-HIAA对胰岛素数字数据除极的带动很有可能忽略于其对mTORC1数字数据通道的压制。癌细胞實驗得知5-HIAA压制了mTORC1介导的S6K1磷酸性反应（图5A）。而言mTORC1中上游负政策调控细胞因子TSC2，5-HIAA标准容量能够 忽略性地的刺激TSC2什么是基因的转录，加快其血清能力（图5B和C）。且TSC2被潜移默化前提下，5-HIAA失常对mTORC1激发的压制。 另一个身体内部身体之外检测中看见5-HIAA需要以配体依赖性的行为修改密码AhR，且断定了AhR在TSC2-mTORC1警报通道中的上中下游的功效，证明文件5-HIAA在AhR减缓TSC2-mTORC1通道。

图5 5-HIAA实现启用肝和脏AhR/TSC2/mTORC1轴来推进胰岛素数据信号牵张反射

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

06、T2D爱美者界面显示5-HIAA平均水平越来越低

临床试验上，T2D爱美者（n = 21）与无T2D（H；n = 15）的排泄物有害菌发醇液中5-HIAA水准下滑（图6A）。的同时，T2D爱美者（n=23）与营养受试者（n = 22）血清中5-HIAA水准减轻（图6B）。然而多组间尿夜中5-HIAA水准无不错能力差异，但仍看到T2D受试者有下滑市场趋势（图6C）。

图6 T2D病患者出现5-HIAA平行下跌

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

PART 02

好文章个人总结

该科研凭借绿色模型工具粪液、血清模板的16S rDNA测序、宏表观遗传组测序、非靶包括靶向疗法分泌组学等技术工艺，阐释直肠微菌物群依赖关系的色氨酸分泌物5-HIAA在高脂美食帮助的胰岛素预防和T2D中的最重要用；连接数现5-HIAA是凭借自动调节肝和脏AhR/TSC2/mTORC1信号灯径路，改进胰岛素灵敏性和巨峰葡萄糖粉分泌，享有潜在性的的开展颜值。除此以外，5-HIAA平均水平的减小会是 T2D尽早测试的菌物圆形标志物，加大力度一个脚印的科研就可以探险其在临床实践应运中的会性。

PART 03

拜谱总结ppt

5-HIAA是5-羟色胺下游的一种色氨酸代谢物，文章采用两组学新技术剖析了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。

拜谱生物学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）蛋清质组、（非）靶点细胞代谢转化组（如靶点色氨酸细胞代谢转化组）、转录组以及菌群技术组等多组学产品技术服务体系。欢迎致电咨询！

参考使用期刊论文：

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.