2型尿毒症（T2D）是种由几种遗传性和周围环境情况进而引发的大量存在着的分解性传染性传染病。肠腔微动物群与宿主细胞直接的之间反应在食物引诱的T2D发病率制度化中起着关键的反应。高脂食物（HFD）会不良影响肠腔微动物群的絮乱，摧毁肠-肝轴的稳定，并根据微动物分解物不良影响肝胀的分解功用，为了不良影响肝胀胰岛素抵触和匍萄糖分解超时。在肠腔中，色氨酸是种重要的性的馨香族有机酸，其分解有效途径与肠腔微动物群的项目紧密相关联。色氨酸分解的絮乱与T2D的发生了体现了重要的性搞好关系。既使，纵然早已有分析蕴含了肠腔微动物群在色氨酸分解中的反应，但其重要制度化仍不确切。

2024年8月，豫东理工学院本科大学时叶邦策/周英、在中国重工业本科大学时漆楠在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）

小说家公司：华东理工大学、浙江工业大学

研发材质：血清、粪便

分组进行产品信息：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）

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

高技术自驾线路：

PART 01

探究效果

01、高脂美食引诱的胰岛素反击小鼠现象出直肠微生物发酵技术群的强势变化规律

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介导的IR小鼠表现形式出直肠产气荚膜梭菌体群的有明显变动

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

02、高脂生活促进的胰岛素减缓小鼠5-HIAA含量拉低

ND和HFD的小鼠的肠胃分解技术水平内具有明显区别（图2A和B）。区别分解物一般丰度的路线包扩不是处于饱和状态多余脂肪酸的怪物自动合成、苯丙氨酸分解、酪氨酸分解和色氨酸分解（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）；靶向疗法基础代谢组学证明：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引发的IR小鼠5-HIAA的水平减少

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

03、5-HIAA可在体内的经生物学技术经过非典范行业由色氨酸形成

为研讨5-HIAA有不能够 由直肠产气荚膜梭菌学制品群由快穿之女主单独的自主出现。分离用Trp、5-HTP和5-HT对小鼠大便悬液实施培養，在测量5-HIAA的氧化还原电位。发觉Trp和5-HTP在产气荚膜梭菌学制品催化剂的作用期间有正相关的5-HIAA的出现，而5-HT不（图3B），意味着此种产气荚膜梭菌学制品分解代谢前提条件单独的自主于常见的5-HT前提条件（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可在机体经产气荚膜梭菌技术采用非典例有效途径由色氨酸所产生

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

04、5-HIAA优化提子糖耐热不合格品和肥嘟嘟且维持肝胰岛素特别敏非理性

身上和身体之外经过多次实验发现，验证5-HIAA是否有都具有解决胰岛素对抗的特异性。猎物绘图展开糖耐量经过多次实验发现（OGTT）和胰岛素耐量经过多次实验发现（ITT）：5-HIAA解决了巨峰葡萄糖粉耐热和胰岛素耐热。 神经细胞仿真模型经5-HIAA补救后，胰岛素有利于的IRS1酪氨酸磷过酸和下面Akt磷过酸质量有效降低，的提示5-HIAA行有利于肝脏等胰岛素信息转导，保护区胰岛素的敏各样。

图4 5-HIAA有效改善红提葡萄糖注射液受缺陷和糖尿病且保证肝胰岛素敏感脆弱性

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

05、5-HIAA利用更改密码肝功能AhR/TSC2/mTORC1轴来提高网站胰岛素电磁波抗扰

预测出5-HIAA对胰岛素数据信息减弱的增强或许依耐于其对mTORC1数据信息环路的仰制。生殖细胞实验报告得知5-HIAA仰制了mTORC1介导的S6K1磷碱化（图5A）。我们对mTORC1上下游负房产调控成分TSC2，5-HIAA标准容量能够依耐性地促进TSC2染色体的转录，增加其蛋清标准（图5B和C）。且TSC2被沉睡情形下，5-HIAA丢失对mTORC1激话的仰制。 另一方面身上休外实验室中察觉到5-HIAA不错以配体依赖性的途径促活AhR，且核实了AhR在TSC2-mTORC1移动信号通道中的中下游用途，单位证明5-HIAA按照AhR调控TSC2-mTORC1通道。

图5 5-HIAA使用激活开通肝或其他排毒器官AhR/TSC2/mTORC1轴来有利于胰岛素手机信号牵张反射

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

06、T2D女性表明5-HIAA程度减退

临床护理上，T2D提高（n = 21）与无T2D（H；n = 15）的粪渣杆菌腐熟液中5-HIAA技术变低（图6A）。同样，T2D提高（n=23）与良好受试者（n = 22）血清中5-HIAA技术减轻（图6B）。现在两列间的尿液中5-HIAA技术无更为明显力差异，但仍检查到T2D受试者有变低现象（图6C）。

图6 T2D自身提示 5-HIAA质量下滑

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

PART 02

的文章总结

该深入分析使用家禽三维模型粪渣、血清样品的16S rDNA测序、宏人类基因组测序、非靶还有靶向药物分解组学等枝术，阐述肠胃微菌物群依懒的色氨酸分解物5-HIAA在高脂餐饮分析的胰岛素抗御和T2D中的比较重要使用；连接数现5-HIAA是使用调肝脏等AhR/TSC2/mTORC1卫星信号信号通路，缓和胰岛素敏感脆弱性和提子糖分解，存在存在的治愈社会价值。另外，5-HIAA横向的减轻概率会当作T2D旱期检测的菌物符号物，进两步的深入分析能经历其在诊疗用途中的概率会性。

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，文章采用多个学新技术剖析了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。

拜谱怪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（修饰语）蛋白酶质组、（非）靶向药物疗法代谢转化转化组（如靶向药物疗法色氨酸代谢转化转化组）、转录组以及微生物当中学组等多组学产品技术服务体系。欢迎致电咨询！

考生文献资料：

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.