2型痛风（T2D）有的是种由多种类基因遗传规律和周围环境条件致使的很广体现了的产生率率性重大疾病。胃肠怪物学工程群与快穿之女主之間的相互间的能力在饮食搭配健康诱发的T2D患病共识考核机制中起着要点的能力。高脂饮食搭配健康（HFD）会导致胃肠怪物学工程群的效果失调，毁坏肠-肝轴的稳定，并用怪物学工程产生率率物引响肾脏的产生率率效果，关键在于导致肾脏胰岛素减少和萄葡糖产生率率失常。在胃肠中，色氨酸有的是种很关键的幽香族核苷酸，其产生率率条件与胃肠怪物学工程群的活動频繁有关的。色氨酸产生率率的效果失调与T2D的引发体现了很关键练习。而是，然而已经在的研究方案阐明了胃肠怪物学工程群在色氨酸产生率率中的的能力，但其按照共识考核机制仍不要明确。

2024年8月，豫东工院学校叶邦策/周英、四川工业品学校漆楠在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。

短文明称：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）

做者公司的：华东理工大学、浙江工业大学

实验原料：血清、粪便

排序的信息：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）

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

系统交通路线：

PART 01

分析成果

01、高脂饭食帮助的胰岛素减缓小鼠主要表现出消化道微细菌群的更为明显变现

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dna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引诱的IR小鼠体现出胃肠道微生态学群的不错变幻

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

02、高脂美食诱发的胰岛素减少小鼠5-HIAA质量较低

ND和HFD的小鼠的肠子产生质量左右具备明显差别（图2A和B）。差别产生物技术主要生物技术富集的方式属于不是处于饱和状态脂肪多酸的生物技术组成、苯丙氨酸产生、酪氨酸产生和色氨酸产生（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诱惑的IR小鼠5-HIAA水准减少

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

03、5-HIAA可在体内的经微动物进行非一般手段由色氨酸产生

为研究综述5-HIAA有没都可以由肠腔细小的微动物体学群由寄主独自引发。区别用Trp、5-HTP和5-HT对小鼠畜禽粪便悬液进行培养出，量测5-HIAA的氨水浓度。看到Trp和5-HTP在细小的微动物体学催化氧化进程有取得的5-HIAA的引发，而5-HT没（图3B），取决于种细小的微动物体学排泄路线独自于关键的5-HT路线（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可在身体内经微菌物能够非具代表性经过由色氨酸所产生

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

04、5-HIAA促进萄葡糖接受不健康和肥胖型且做到肝胰岛素灵敏性

身体里和休外应力测试台装置，质量检验5-HIAA可否还具有有所可以改善胰岛素反击的活性酶。各种动物模特开展糖耐量应力测试台装置（OGTT）和胰岛素耐量应力测试台装置（ITT）：5-HIAA有所可以改善了常见葡萄品种糖耐热和胰岛素耐热。 肿瘤细胞绘图经5-HIAA办理后，胰岛素增进的IRS1酪氨酸磷过酸和中下游Akt磷过酸品质降，温馨提示5-HIAA可以增进肝或其他排毒器官胰岛素数据信号转导，保护区胰岛素灵敏性。

图4 5-HIAA解决红葡萄糖粉耐受性无良和身体肥胖且持续肝胰岛素过敏性

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

05、5-HIAA采用激活码肝脏等AhR/TSC2/mTORC1轴来有利于胰岛素走势肌肉收缩

得出5-HIAA对胰岛素移动移动信号传输的增进概率依赖关系关系于其对mTORC1移动移动信号通道的能能限制。细胞膜实验设计灵魂存在5-HIAA能能限制了mTORC1介导的S6K1磷酸性反应（图5A）。来说mTORC1中下游负干预因素TSC2，5-HIAA标准容量能能依赖关系关系性地激发TSC2基因遗传的转录，提供其蛋清技术（图5B和C）。且TSC2被遗忘状况下，5-HIAA减退对mTORC1促活的能能限制。 另一人体内体内实验报告中察觉到5-HIAA可不可以以配体忽略的原则激话AhR，且可确认了AhR在TSC2-mTORC1数据信号通道中的长江上游效用，材料5-HIAA使用AhR抑止TSC2-mTORC1通道。

图5 5-HIAA能够修改密码肝或其他排毒器官AhR/TSC2/mTORC1轴来催进胰岛素数据信号心脏传导系统

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

06、T2D客户展现5-HIAA技术水平减少

临床试验上，T2D自身（n = 21）与无T2D（H；n = 15）的粪水微生物发醇液中5-HIAA的程度回落（图6A）。同一，T2D自身（n=23）与绿色健康受试者（n = 22）血清中5-HIAA的程度降低（图6B）。即使两两间的尿液中5-HIAA的程度无差异性能力差异，但仍观擦到T2D受试者有回落未来趋势（图6C）。

图6 T2D糖尿病患者体现5-HIAA标准增涨

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

PART 02

本文总结

该理论调查进行小动物三维模型粪水、血清模本的16S rDNA测序、宏DNA组测序、非靶或是靶向药物分解组学等系统，体现直肠微微生物学当中群忽略的色氨酸分解物5-HIAA在高脂饮食习惯诱发的胰岛素反击和T2D中的为重要用；暗藏现5-HIAA是进行的调节胰腺AhR/TSC2/mTORC1警报信号通路，促进胰岛素过敏性和红葡萄糖水分解，含有暗藏的治疗方法价格。另外，5-HIAA平行的缩减将做T2D最早的时候疾病诊断的微生物学当中图标物，进1步的理论调查不错科学探索其在临床实践技术应用中的将性。

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，文章采用多个学的技术剖析了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（淡化）血清质组、（非）靶点治疗细胞分解代谢组（如靶点治疗色氨酸细胞分解代谢组）、转录组以及微产气荚膜梭菌组等多组学产品技术服务体系。欢迎致电咨询！

规范资料：

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.