2型胃癌（T2D）是个种由多种多样隐性基因和环境要素造成的的广泛的的存在的分解分解基础消化吸收率率性病。肠腔产气荚膜梭菌工程群与快穿之女主间的互相角色在食物诱导型的T2D致病工作体系中起着的关键角色。高脂食物（HFD）会造成的肠腔产气荚膜梭菌工程群的失常，破碎肠-肝轴的恒定，并能够 产气荚膜梭菌工程分解分解基础消化吸收率率物反应肝和脏的分解分解基础消化吸收率率功能，于是造成的肝和脏胰岛素对抗和常见葡萄品种糖分解分解基础消化吸收率率越来越。在肠腔中，色氨酸是个种更重要的的芬芳族蛋白质，其分解分解基础消化吸收率率条件与肠腔产气荚膜梭菌工程群的活跃重视相关内容。色氨酸分解分解基础消化吸收率率的失常与T2D的会发生怀有更重要的练习。那么，哪怕至今研究探讨基本分析了肠腔产气荚膜梭菌工程群在色氨酸分解分解基础消化吸收率率中的角色，但其基本工作体系仍不知道。

2024年8月，华南工院一本大学专业叶邦策/周英、云南企业一本大学专业漆楠在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。

稿件简称：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）

小说作家企事业单位：华东理工大学、浙江工业大学

研究分析村料：血清、粪便

排序信心：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）

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

技术应用的路线：

PART 01

研究方案然而

01、高脂起居引发的胰岛素驱散小鼠表现形式出肠子微生态学群的正相关变现

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测序和宏基因组组分析：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诱导性的IR小鼠表面出胃肠微菌物群的偏态的变化

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

02、高脂饮食文化诱骗的胰岛素抗击小鼠5-HIAA技术降低了

ND和HFD的小鼠的直肠排泄技术水平内有着相关性相互影响（图2A和B）。相互影响排泄物大部分微生物富集的路径例如不是处于饱和状态油脂酸的微生物制成、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）；靶向药物细胞代谢组学证明：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诱惑的IR小鼠5-HIAA含量消减

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

03、5-HIAA可在身体内经微动物用非具代表性经过由色氨酸会产生

为研究方案5-HIAA能不可由肠内微生态学群由寄主单独的空间存在。分辨用Trp、5-HTP和5-HT对小鼠尿液悬液来的培养，在测量5-HIAA的含量。出现 Trp和5-HTP在微生态学催化反应时中含强势的5-HIAA的存在，而5-HT没能（图3B），阐明类似这些微生态学代谢转化有效渠道单独的空间于具代表性的5-HT有效渠道（luz15酶介导）。

小鼠粪便样本进行了宏遗传基因组分析。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可在内部经微生物培养基工程能够非典型性有效途径由色氨酸有

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

04、5-HIAA可以改善草莓糖接受不恰当的和高血压且稳定肝胰岛素强烈性

里面和身体之外现场实验，捡验5-HIAA什么情况下具解决胰岛素抗击的灵活性。各种动物类别去糖耐量现场实验（OGTT）和胰岛素耐量现场实验（ITT）：5-HIAA解决了红提糖耐热和胰岛素耐热。 细胞核建模经5-HIAA清理后，胰岛素提高网站的IRS1酪氨酸磷硝化作用和中下游Akt磷硝化作用标准减低，的提示5-HIAA都可以提高网站内脏器官胰岛素数据信息转导，养护胰岛素神经敏理智。

图4 5-HIAA调理红提葡萄糖粉耐热不好和肥胖者且确保肝胰岛素敏感度高和理性性

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

05、5-HIAA依据激活码内脏AhR/TSC2/mTORC1轴来催进胰岛素信号灯进行

预测出5-HIAA对胰岛素数据走势肌肉收缩的使得机会根据于其对mTORC1数据走势信号通路的缓和性。细胞膜进行实验验证5-HIAA缓和性了mTORC1介导的S6K1磷过酸（图5A）。我们对mTORC1长江上游负管控细胞TSC2，5-HIAA使用量可根据性地敏感TSC2DNA的转录，上升其球蛋白总体水平（图5B和C）。且TSC2被温柔的情况下，5-HIAA缺失对mTORC1提高的缓和性。 另一内身体外实验报告中发觉5-HIAA能否以配体信任的途径激活卡AhR，且得知了AhR在TSC2-mTORC1手机信号径路中的中上游目的，介绍信5-HIAA利用AhR缓和TSC2-mTORC1径路。

图5 5-HIAA实现重置肝和脏AhR/TSC2/mTORC1轴来促进会胰岛素网络信号除极

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

06、T2D病员体现5-HIAA品质减退

临床药学上，T2D人（n = 21）与无T2D（H；n = 15）的便便病毒发哮液中5-HIAA层次下跌（图6A）。而且，T2D人（n=23）与稳定受试者（n = 22）血清中5-HIAA层次变低（图6B）。虽说两队间排尿中5-HIAA层次无有明显力差异，但仍观擦到T2D受试者有下跌市场趋势（图6C）。

图6 T2D女性体现 5-HIAA级别回落

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

PART 02

本文个人总结

该研发实现两栖动物型号畜禽粪便、血清范例的16S rDNA测序、宏人类基因组测序、非靶同时靶向药物消化吸收组学等技术性，表明消化道微怪物群依赖性的色氨酸消化吸收物5-HIAA在高脂饮食结构诱惑的胰岛素抗拒和T2D中的重要性能力；消息队列现5-HIAA是实现调肝胀AhR/TSC2/mTORC1的信号通道，持续改善胰岛素特别辨别力认识和夏黑葡萄糖粉消化吸收，具备风险的改善总价值。与此同时，5-HIAA品质的影响也许 为T2D最早期物理诊断的怪物标示物，进三步的研发行探究其在临床上使用中的也许 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，文章采用几组学高技术剖析了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。

拜谱动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（淡化）蛋白酶质组、（非）靶向药物药物基础代谢转化组（如靶向药物药物色氨酸基础代谢转化组）、转录组以及微生态学组等多组学产品技术服务体系。欢迎致电咨询！

参考价值文献综述：

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.