2型痛风（T2D）一个种由四种遗传的和场景关键因素受到的大量存有的基础消化吸收性疾患。肠内枯草芽孢杆菌体群与宿主细胞范围内的双方使用在飲食起居诱发的T2D发病率长效体制中起着至关关键使用。高脂飲食起居（HFD）会造成 肠内枯草芽孢杆菌体群的失调，危害肠-肝轴的稳定，并使用枯草芽孢杆菌体基础消化吸收物影向胰腺的基础消化吸收效果，故而造成 胰腺胰岛素承受和红葡萄糖粉基础消化吸收超时。在肠内中，色氨酸一个种关键的果香族核苷酸，其基础消化吸收方法与肠内枯草芽孢杆菌体群的过程融洽有关系。色氨酸基础消化吸收的失调与T2D的突发发挥着关键沟通。因此，尽量早已有实验揭露了肠内枯草芽孢杆菌体群在色氨酸基础消化吸收中的使用，但其具体实施长效体制仍不确立。

2024年8月，西北工院一本大学专业叶邦策/周英、安徽重工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。

本文名称大全：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）

原作者计量单位：华东理工大学、浙江工业大学

科研涂料：血清、粪便

组群问题：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）

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

高技术路经：

PART 01

设计没想到

01、高脂食品促进的胰岛素抗小鼠表达出肠内细菌技术群的不错变动

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成脂的IR小鼠表达出肠内微怪物群的取得发生改变

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

02、高脂饮食习惯诱骗的胰岛素反抗小鼠5-HIAA品质减低

ND和HFD的小鼠的胃肠道分解水平方向相互之间会出现明显的不同（图2A和B）。的不同分解物重点怪物富集的经由主要包括不呈现饱和状态脂肪多酸的怪物转化成、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）；靶点产生组学证明：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促进的IR小鼠5-HIAA级别降底

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

03、5-HIAA可在休内经微生物检测工程顺利通过非典型性条件由色氨酸呈现

为试论5-HIAA是否是能能由肠管的的微生物工程学体群由寄主单独引起。主要用Trp、5-HTP和5-HT对小鼠大便悬液开始培植，测试5-HIAA的氧浓度。感觉Trp和5-HTP在的的微生物工程学体崔化时候含有偏态的5-HIAA的引起，而5-HT没能（图3B），呈现在这种的的微生物工程学体排泄前提条件单独于一般的5-HT前提条件（luz15酶介导）。

小鼠粪便样本进行了宏什么是基因组分析。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可在人体内经产气荚膜梭菌技术用非常见前提条件由色氨酸呈现

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

04、5-HIAA缓解夏黑葡萄糖粉受不健康和肥胖者且恢复肝胰岛素敏感脆弱性

里面和身体之外应力测试，测试5-HIAA是否是具备提升胰岛素反击的活性氧。猎物对模型实行糖耐量应力测试（OGTT）和胰岛素耐量应力测试（ITT）：5-HIAA提升了红葡萄糖水耐热和胰岛素耐热。 组织建模经5-HIAA治理后，胰岛素提高网站的IRS1酪氨酸磷过酸和下面Akt磷过酸总体水平减少，信息提示5-HIAA行提高网站内脏器官胰岛素数据转导，保障胰岛素的敏感的。

图4 5-HIAA有效改善红葡萄糖粉接受不当和过胖且增加肝胰岛素铭感性状态

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

05、5-HIAA能够促活肝和脏AhR/TSC2/mTORC1轴来利于胰岛素手机信号减压反射

推断5-HIAA对胰岛素警报肌肉收缩的促进会有机会依靠于其对mTORC1警报径路的可遏制。生殖细胞试验证明5-HIAA可遏制了mTORC1介导的S6K1磷碱化（图5A）。针对mTORC1上中下游负调整分子TSC2，5-HIAA使用量就能够依靠性地促使TSC2遗传基因的转录，加快其淀粉酶能力（图5B和C）。且TSC2被沉睡状况下，5-HIAA衰竭对mTORC1成功激活的可遏制。 别的体內休外研究中发现了5-HIAA能以配体依赖关系的行为刺激AhR，且印证了AhR在TSC2-mTORC1电磁波信号径路中的品牌进入校园市场效果，证明信5-HIAA使用AhR促使TSC2-mTORC1信号径路。

图5 5-HIAA能够系统激活内脏器官AhR/TSC2/mTORC1轴来提高胰岛素预警除极

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

06、T2D朋友表现5-HIAA横向变低

临床实验上，T2D提高（n = 21）与无T2D（H；n = 15）的大便疾病发效液中5-HIAA情况走低（图6A）。也，T2D提高（n=23）与良好受试者（n = 22）血清中5-HIAA情况缩减（图6B）。一般两个间尿夜中5-HIAA情况无相关性性能差异，但仍分析到T2D受试者有走低潮流（图6C）。

图6 T2D用户体现5-HIAA程度减退

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

PART 02

句子工作小结

该探讨凭借各种动物模型工具猪粪、血清范本的16S rDNA测序、宏人类基因组测序、非靶还有靶点产生率转化组学等技术设备，揭露肠胃微产气荚膜梭菌群依赖感的色氨酸产生率转化物5-HIAA在高脂起居引诱的胰岛素反抗和T2D中的为重要能力；消息队列现5-HIAA是凭借缓解肾脏器官AhR/TSC2/mTORC14g信号径路，促进胰岛素特别敏物质性和红提糖产生率转化，极具潜在性的治愈商业价值。因此，5-HIAA技术水平的缩减有机会做T2D较早诊断仪的产气荚膜梭菌标志的意思物，进每一步的探讨都可以探索性其在临床药学软件应用中的有机会性。

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，文章采用多个学能力剖析了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。

拜谱微生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（掩盖）蛋白质组、（非）靶向治疗药物基础代谢率组（如靶向治疗药物色氨酸基础代谢率组）、转录组以及微生物培养基学组等多组学产品技术服务体系。欢迎致电咨询！

规范期刊论文：

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.