2型尿毒症（T2D）就是种由多种类显性基因和坏境问题吸引的多发生了的分解性皮肤疾病。肠子微怪物群与寄主左右的上下级基本功能在吃饭诱导性的T2D复发机理中起着关键性基本功能。高脂吃饭（HFD）会造成的肠子微怪物群的错乱，弄坏肠-肝轴的准稳态，并能够微怪物分解物决定肾脏器官的分解基本功能，引发造成的肾脏器官胰岛素减缓和萄葡糖分解不正常。在肠子中，色氨酸就是种比较比较重要的香气族碳水化合物，其分解方法与肠子微怪物群的项目广泛相应。色氨酸分解的错乱与T2D的发生了拥有着比较比较重要连接。或许，虽然迄今为止研究探讨阐释了肠子微怪物群在色氨酸分解中的基本功能，但其具体实施机理仍不准确。

2024年8月，华中理工学院师范大学本科叶邦策/周英、江苏工艺师范大学本科漆楠在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。

散文命名：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）

小说作家公司：华东理工大学、浙江工业大学

调查的原材料：血清、粪便

好友分组资料：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）

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

技术水平的路线：

PART 01

科学研究结杲

01、高脂飲食诱骗的胰岛素反抗小鼠表面出肠子微动物群的同质性变幻

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测序和宏表观遗传组分析：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诱导型的IR小鼠具体表现出可以使肠胃益生菌技术群的显著性变动

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

02、高脂美食介导的胰岛素减缓小鼠5-HIAA技术大幅度降低

ND和HFD的小鼠的肠内排泄总体水平两者会存在取得差距化（图2A和B）。差距化排泄物注意动物富集的路经涵盖不饱和状态脂肪堆积酸的动物镶嵌、苯丙氨酸排泄、酪氨酸排泄和色氨酸排泄（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诱导性的IR小鼠5-HIAA标准较低

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

03、5-HIAA可在内经微生物检测学经过非基本特征路线由色氨酸制造

为初探5-HIAA可否会由可以使肠胃枯草芽孢杆菌体群由寄主经济独立空间出现。分別用Trp、5-HTP和5-HT对小鼠大便悬液来培育，测试5-HIAA的氨水浓度。挖掘Trp和5-HTP在枯草芽孢杆菌体离子液体期间中含不错的5-HIAA的出现，而5-HT没（图3B），发现这些枯草芽孢杆菌体产生经由经济独立空间于明显的5-HT经由（luz15酶介导）。

小鼠粪便样本进行了宏dna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可在身上经微菌物确认非典型性路经由色氨酸产生

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

04、5-HIAA减少巨峰葡糖接受不合格品和肥胖者且坚持肝胰岛素过敏性

自身和离体耐压实验设计，检则5-HIAA可否体现了可以增强胰岛素抵触的几丁质酶。猎物模板来糖耐量耐压实验设计（OGTT）和胰岛素耐量耐压实验设计（ITT）：5-HIAA可以增强了提子糖耐热和胰岛素耐热。 神经元模型工具经5-HIAA进行处理后，胰岛素有利于的IRS1酪氨酸磷碱化和上游Akt磷碱化水准降低了，的提示5-HIAA可不可以有利于肾脏胰岛素数据信息转导，守护胰岛素的敏理性。

图4 5-HIAA提升巨峰葡萄糖粉耐受性黑心和过胖且稳定肝胰岛素的敏非理性

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

05、5-HIAA顺利通过激发内脏AhR/TSC2/mTORC1轴来加速胰岛素数据信息传递

预测5-HIAA对胰岛素走势减弱的驱动很有可能依耐症于其对mTORC1走势信号通路的控制。内部调查得知5-HIAA控制了mTORC1介导的S6K1磷酸性反应（图5A）。对于那些mTORC1上下游负调节分子TSC2，5-HIAA分子量就可以依耐症性地刺激到TSC2基因遗传的转录，提高了其蛋白酶平行（图5B和C）。且TSC2被恐惧具体情况下，5-HIAA退化对mTORC1激活码的控制。 另体中身体进行实验中表明5-HIAA都可以以配体依靠的策略促活AhR，且验证了AhR在TSC2-mTORC1讯号信号信号通路中的中下游用处，说明5-HIAA完成AhR减缓TSC2-mTORC1信号信号通路。

图5 5-HIAA可以通过缴活肝功能AhR/TSC2/mTORC1轴来力促胰岛素手机信号牵张反射

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

06、T2D病员屏幕上显示5-HIAA技术上升

医学上，T2D爱美者（n = 21）与无T2D（H；n = 15）的大便结核杆菌发孝液中5-HIAA情况下调（图6A）。另外，T2D爱美者（n=23）与身心健康受试者（n = 22）血清中5-HIAA情况减低（图6B）。虽然说两队间的尿液中5-HIAA情况无有效能力差异，但仍观擦到T2D受试者有下调的趋势（图6C）。

图6 T2D求美者提示5-HIAA层次变低

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

PART 02

软文总结

该理论研究方案能够海洋生物学对模型粪渣、血清样版的16S rDNA测序、宏遗传基因组测序、非靶、靶点细胞细胞基础代谢组学等技艺，阐明肠内微海洋生物菌种学群忽略的色氨酸细胞细胞基础代谢物5-HIAA在高脂饮食营养引导的胰岛素抵御和T2D中的更重要角色；高并发现5-HIAA是能够将会调节胰腺AhR/TSC2/mTORC1数字信号环路，提升胰岛素敏感度状态性和萄葡糖细胞细胞基础代谢，兼具不确定性的中药治疗总价值。不仅而且，5-HIAA含量的降低了也许作为一个T2D早前珍断的海洋生物学logo物，进的一步的理论研究方案将会思考其在医学用中的也许性。

PART 03

拜谱个人心得体会

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设备剖析了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（表达）核苷酸质组、（非）靶点药物细胞细胞代谢组（如靶点药物色氨酸细胞细胞代谢组）、转录组以及益生菌工程组等多组学产品技术服务体系。欢迎致电咨询！

学习期刊论文：

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.