2型高血压（T2D）不是种由许多种遗传病和生态要素产生的丰富具有的分泌转化性传染病症状。肠子细菌学群与宿主细胞期间的互相效果在饭食帮助的T2D有这种情况工作制度中起着核心效果。高脂饭食（HFD）会出现肠子细菌学群的絮乱，毁坏肠-肝轴的恒定，并采用细菌学分泌转化物影晌肝胀的分泌转化的功能，那么出现肝胀胰岛素抵挡和草莓糖分泌转化失败。在肠子中，色氨酸不是种首要的馨香族蛋白质，其分泌转化有效途径与肠子细菌学群的活动形式密不可分有关系。色氨酸分泌转化的絮乱与T2D的会发生塑造首要找。那么，纵然已经在的学习蕴含了肠子细菌学群在色氨酸分泌转化中的效果，但其特定工作制度仍不确立。

2024年8月，西北工院大专叶邦策/周英、上海制造业大专漆楠在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。

一篇文章品牌：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）

小编公司的：华东理工大学、浙江工业大学

研发的材料：血清、粪便

分组名企业信息：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

系统行车路线：

PART 01

研究方案可是

01、高脂饮食营养诱惑的胰岛素抵御小鼠表面出直肠微怪物群的相关系数转变

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诱导性的IR小鼠行为 出肠管微动物群的强势变动

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

02、高脂食物引导的胰岛素预防小鼠5-HIAA情况消减

ND和HFD的小鼠的可以使肠胃消化吸收能力中间长期存在强势差别的（图2A和B）。差别的消化吸收物核心含有的行业涵盖不饱和脂肪的酸的生物制品合成图片、苯丙氨酸消化吸收、酪氨酸消化吸收和色氨酸消化吸收（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分析的IR小鼠5-HIAA水准影响

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

03、5-HIAA可在休内经菌群制品在非具代表性有效途径由色氨酸带来

为研究方案5-HIAA有没了行由胃肠微菌物群由宿主细胞独有导致。分别为用Trp、5-HTP和5-HT对小鼠猪粪悬液做好训练，测定5-HIAA的渗透压。遇到Trp和5-HTP在微菌物崔化历程有正相关的5-HIAA的导致，而5-HT没了（图3B），揭示那样微菌物代谢率路径独有于主要表现的5-HT路径（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可在体內经生物学能够 非典例途经由色氨酸发生

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

04、5-HIAA解决红提葡糖耐热欠佳和肥嘟嘟且稳定肝胰岛素敏理性性

体中和身体外现场实验，检测5-HIAA需不需要兼有优化胰岛素驱散的催化活性。两栖动物建模采取糖耐量现场实验（OGTT）和胰岛素耐量现场实验（ITT）：5-HIAA优化了提子糖接受和胰岛素接受。 细胞核建模经5-HIAA整理后，胰岛素利于的IRS1酪氨酸磷硝化作用和中下游Akt磷硝化作用水准下降，报错5-HIAA需要利于脾脏胰岛素数据转导，保护性胰岛素铭物质性。

图4 5-HIAA有所改善巨峰葡萄糖粉受不合格品和臃肿且保持稳定肝胰岛素铭感性状态

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

05、5-HIAA凭借激活开通胰腺AhR/TSC2/mTORC1轴来利于胰岛素信息传输

预测5-HIAA对胰岛素卫星预警牵张反射的改善或者根据关系于其对mTORC1卫星预警信号通路的压制。細胞检测灵魂存在5-HIAA压制了mTORC1介导的S6K1磷酸性反应（图5A）。相对mTORC1中上游负自我调节因素TSC2，5-HIAA极量可以根据关系性地激发TSC2基因遗传的转录，改善其核蛋白层次（图5B和C）。且TSC2被不说话了情况发生下，5-HIAA缺失对mTORC1激活卡的压制。 另一方面体内的身体之外实验报告中察觉到5-HIAA行以配体依赖性的方案激活开通AhR，且灵魂存在了AhR在TSC2-mTORC1数字信号径路中的上中下游用，證明5-HIAA使用AhR能够抑制TSC2-mTORC1径路。

图5 5-HIAA根据刺激启动肝AhR/TSC2/mTORC1轴来提高网站胰岛素警报进行

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

06、T2D女性呈现5-HIAA水平面的降低

临床研究上，T2D客户（n = 21）与无T2D（H；n = 15）的畜禽粪便杆菌发孝液中5-HIAA品质方向下滑（图6A）。一同，T2D客户（n=23）与身体受试者（n = 22）血清中5-HIAA品质方向变低（图6B）。或许两列间尿夜中5-HIAA品质方向无有效性能差异，但仍仔细观察到T2D受试者有下滑潮流（图6C）。

图6 T2D客户显示信息5-HIAA水准变低

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

PART 02

内容总结

该调查在甲壳动物建模 畜禽粪便、血清样板的16S rDNA测序、宏基因组组测序、非靶和靶点细胞细胞细胞代谢组学等技术含量，反映肠子菌物工程群依靠的色氨酸细胞细胞细胞代谢物5-HIAA在高脂餐饮引诱的胰岛素抗拒和T2D中的更重要角色；连接数现5-HIAA是在提升肝和脏AhR/TSC2/mTORC1数据环路，提升胰岛素铭感性和理性和巨峰葡萄糖水细胞细胞细胞代谢，具备着潜在性的的根治使用价值。再者，5-HIAA含量的缩减会当作T2D最早期检验的菌物工程标记物，进第一步的调查能否探索性其在诊疗软件中的会性。

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，文章采用多个学技艺剖析了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。

拜谱生态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）淀粉酶质组、（非）靶向治疗治疗排泄转化组（如靶向治疗治疗色氨酸排泄转化组）、转录组以及的微生物制品组等多组学产品技术服务体系。欢迎致电咨询！

参阅论文论文参考文献：

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.