2型尿毒症（T2D）有的是种由三种遗传性和生态主观因素诱发的很广都存在的消化吸收性肠腔疾病。肠腔微生态学群与宿体中的互不的意义在餐食诱导性的T2D起病体制中起着主要的意义。高脂餐食（HFD）会促使肠腔微生态学群的失常，毁掉肠-肝轴的稳定，并进行微生态学消化吸收物印象肾脏的消化吸收用途，因此促使肾脏胰岛素承受和萄葡糖消化吸收失常。在肠腔中，色氨酸有的是种首要的香气族有机酸，其消化吸收行业与肠腔微生态学群的行动密切合作相关。色氨酸消化吸收的失常与T2D的产生发挥着首要建立联系。显然，纵然以有设计论述了肠腔微生态学群在色氨酸消化吸收中的的意义，但其重要体制仍不很明确。

2024年8月，豫东工院二本专科大学叶邦策/周英、福建工业化的二本专科大学漆楠在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。

稿件各称：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）

写作者企事业单位：华东理工大学、浙江工业大学

分析装修材料：血清、粪便

分组名短信：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

技術行车路线：

PART 01

钻研后果

01、高脂餐食帮助的胰岛素抵触小鼠表现形式出肠管微生态学群的为显著变现

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测序和宏人类基因组分析：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引发的IR小鼠行为 出胃肠微菌物群的正相关变化规律

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

02、高脂饮食疗法引发的胰岛素抗小鼠5-HIAA总体水平有效降低

ND和HFD的小鼠的肠子分解排泄水平面两者之间具备同质性对比（图2A和B）。对比分解排泄物大部分聚集的方式例如不过剩肌肉酸的动物合成视频、苯丙氨酸分解排泄、酪氨酸分解排泄和色氨酸分解排泄（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）；靶点新陈代谢组学证明：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引导的IR小鼠5-HIAA水平方向减轻

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

03、5-HIAA可在内部经的微生物体利用非关键途经由色氨酸引起

为初探5-HIAA有还没有能够由消化道微动物检测学群由寄主独力生产。不同用Trp、5-HTP和5-HT对小鼠猪粪悬液做好培養，精确测量5-HIAA的质量浓度。会发现Trp和5-HTP在微动物检测学离子液体的时候有明显的5-HIAA的生产，而5-HT还没有（图3B），反映出在这种微动物检测学分解代谢路径独力于基本特征的5-HT路径（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可在人体经微菌物进行非主要途经由色氨酸生成

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

04、5-HIAA调理提子糖耐受性不健康和糖尿病且长期保持肝胰岛素强烈性

身体和身体之外冲击经过多次实验发现，验证5-HIAA是否需要兼备提升胰岛素反击的活性酶。节肢动物模特做糖耐量冲击经过多次实验发现（OGTT）和胰岛素耐量冲击经过多次实验发现（ITT）：5-HIAA提升了提子糖受和胰岛素受。 上皮细胞模特经5-HIAA加工处理后，胰岛素加速会的IRS1酪氨酸磷碱化和上游Akt磷碱化平均水平较低，警告5-HIAA能够加速会肝部胰岛素警报转导，爱护胰岛素脆弱性。

图4 5-HIAA改善效果常见葡萄品种糖耐受性异常情况和身体肥胖且提高肝胰岛素敏感度性

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

05、5-HIAA凭借更改密码内脏AhR/TSC2/mTORC1轴来有利于促进胰岛素的信号减弱

推断出5-HIAA对胰岛素数字信号灯电荷转移的上升也许 依赖症感于其对mTORC1数字信号灯径路的减缓性。人体细胞进行实验表明5-HIAA减缓性了mTORC1介导的S6K1磷碱化（图5A）。相对mTORC1品牌进入校园市场负管控指数公式TSC2，5-HIAA摄入量能能依赖症感性地刺激到TSC2dna的转录，上升其球蛋白技术水平（图5B和C）。且TSC2被孤独状况下，5-HIAA失去了对mTORC1提高的减缓性。 还体内的身体实验操作中看见5-HIAA都可以以配体忽略的具体方法更改密码AhR，且断定了AhR在TSC2-mTORC1数据信号信号环路中的上下游目的，认定书5-HIAA经由AhR抑制性TSC2-mTORC1信号环路。

图5 5-HIAA在刺激启动肝和脏AhR/TSC2/mTORC1轴来有助于胰岛素无线信号减弱

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

06、T2D朋友体现5-HIAA平行走低

临床检验上，T2D女性（n = 21）与无T2D（H；n = 15）的屎尿真菌发哮液中5-HIAA关卡走低（图6A）。时，T2D女性（n=23）与卫生受试者（n = 22）血清中5-HIAA关卡减少（图6B）。既然几组间尿样中5-HIAA关卡无相关系数性能差异，但仍看到T2D受试者有走低动向（图6C）。

图6 T2D爱美者屏幕上显示5-HIAA程度下调

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

PART 02

原创文章个人总结

该论述根据软体动物整治排泄物、血清样品的16S rDNA测序、宏DNA组测序、非靶与靶向药物消化吸收转化转化组学等能力，折射出消化道微菌物群依赖性的色氨酸消化吸收转化转化物5-HIAA在高脂生活促进的胰岛素防御和T2D中的更重要使用；消息队列现5-HIAA是根据调结肝脏等AhR/TSC2/mTORC1手机信号径路，缓解胰岛素敏感脆弱性和巨峰葡萄糖粉消化吸收转化转化，兼有内在的诊疗币值。不仅，5-HIAA层次的大大减少概率用作T2D较早评估的菌物圆形标志物，进几步的论述能宇宙探索其在临床研究应用软件中的概率性。

PART 03

拜谱个人总结

5-HIAA是5-羟色胺下游的一种色氨酸代谢物，文章采用几组学技术工艺剖析了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（装饰）球营养素组、（非）靶向疗法治疗产生组（如靶向疗法治疗色氨酸产生组）、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！

参考资料专著：

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.