2型糖尿病的风险（T2D）是一个个种由好几种遗传性和情况非常关键性因素吸引的大面积产生的细胞产生性肠腔疾病。肠腔微动物群与寄主左右的互相效用在饮食疗法起居分析的T2D发生体制中起着重点效用。高脂饮食疗法起居（HFD）会引发肠腔微动物群的混乱，伤害肠-肝轴的准稳态，并实现微动物细胞产生物体直接影响肾脏器官的细胞产生系统，以此引发肾脏器官胰岛素忍受和巨峰葡萄糖粉细胞产生超时。在肠腔中，色氨酸是一个个种非常关键性的香熏族安基酸，其细胞产生手段与肠腔微动物群的主题活动紧密有关。色氨酸细胞产生的混乱与T2D的发生拥有非常关键性沟通。但是，然而不存在设计蕴含了肠腔微动物群在色氨酸细胞产生中的效用，但其关键体制仍不清晰明确。

2024年8月，西北理工学师范高中叶邦策/周英、江苏化学工业师范高中漆楠在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。

稿件标题：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）

小编工作单位：华东理工大学、浙江工业大学

实验资料：血清、粪便

排列内容：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

新技术自驾线路：

PART 01

理论研究成果

01、高脂饮食结构成脂的胰岛素抵挡小鼠具体表现出肠内微生态学群的更为明显变

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测序和宏什么是基因组分析：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引发的IR小鼠表达出可以使肠胃微生物发酵制品群的有效转变

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

02、高脂生活促进的胰岛素减少小鼠5-HIAA层次下降

ND和HFD的小鼠的肠腔基础排泄能力期间出现有明显一定的不一致性（图2A和B）。一定的不一致性基础排泄物最主要的聚集的有效途径还包括不呈现饱和状态皮脂酸的怪物合出、苯丙氨酸基础排泄、酪氨酸基础排泄和色氨酸基础排泄（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诱导性的IR小鼠5-HIAA的水平较低

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

03、5-HIAA可在休内经生物制品采用非主要表现行业由色氨酸诞生

为论述5-HIAA是不是也能够 由肠子动物技术学制品群由宿体独立的自主行成。依次用Trp、5-HTP和5-HT对小鼠猪粪悬液来激发，测试5-HIAA的酸度。知道Trp和5-HTP在动物技术学制品催化反应进程含有有明显的5-HIAA的行成，而5-HT不会有（图3B），表达那样动物技术学制品分泌渠道独立的自主于类型的5-HT渠道（luz15酶介导）。

小鼠粪便样本进行了宏表观遗传组分析。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可在里面经微生物培养基学可以通过非关键有效途径由色氨酸所产生

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

04、5-HIAA缓和常见葡萄品种糖接受劣质和高血压且保持稳定肝胰岛素皮肤敏情绪化

体中和离体耐压，检查5-HIAA能不能具有着改变胰岛素抵挡的化学活化。昆虫建模方法来进行糖耐量耐压（OGTT）和胰岛素耐量耐压（ITT）：5-HIAA改变了草莓糖受和胰岛素受。 受损细胞建模方法经5-HIAA治理后，胰岛素提高网站的IRS1酪氨酸磷过酸和中上游Akt磷过酸含量消减，提示信息5-HIAA可能提高网站肾脏器官胰岛素预警转导，养护胰岛素强烈性。

图4 5-HIAA有效改善草莓糖耐热不合理和肥嘟嘟且确保肝胰岛素灵敏性

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

05、5-HIAA在更改密码肝脏等AhR/TSC2/mTORC1轴来力促胰岛素警报传递

猜测5-HIAA对胰岛素网络信号灯减压反射的催进会依靠于其对mTORC1网络信号灯信号通路的减缓。上皮细胞工作确认5-HIAA减缓了mTORC1介导的S6K1磷酸性反应（图5A）。关于mTORC1中上游负宏观调控系数TSC2，5-HIAA含量不错依靠性地伤害性TSC2表观遗传的转录，挺高其球蛋白技术（图5B和C）。且TSC2被沉默不语状况下，5-HIAA剥夺对mTORC1激活卡的减缓。 另一身体体内调查中会发现5-HIAA能够以配体依赖感的措施更改密码AhR，且验证了AhR在TSC2-mTORC1移动信号环路中的中下游功能，声明书5-HIAA可以通过AhR控制TSC2-mTORC1环路。

图5 5-HIAA使用激活开通肝脏等AhR/TSC2/mTORC1轴来使得胰岛素数据牵张反射

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

06、T2D病患显示信息5-HIAA情况下调

临床医学上，T2D人（n = 21）与无T2D（H；n = 15）的粪水日常细菌堆肥液中5-HIAA技术总体情况回落（图6A）。与此同时，T2D人（n=23）与良好受试者（n = 22）血清中5-HIAA技术总体情况削减（图6B）。虽两队间尿里中5-HIAA技术总体情况无重要能力差异，但仍观擦到T2D受试者有回落的趋势（图6C）。

图6 T2D人信息显示5-HIAA品质越来越低

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

PART 02

优秀文章个人总结

该调查完成昆虫模式便便、血清样例的16S rDNA测序、宏遗传基因组测序、非靶和靶向疗法消化吸收组学等工艺，呈现能否使肠胃微海洋生物制品群依赖症的色氨酸消化吸收物5-HIAA在高脂饮食起居介导的胰岛素反击和T2D中的比较重要用处；消息队列现5-HIAA是完成调节器肝或其他排毒器官AhR/TSC2/mTORC1预警环路，提升胰岛素明非理性和红提葡萄糖注射液消化吸收，兼备不确定的手术治疗商业价值。除此之外，5-HIAA平行的削减应该算作T2D初期诊断仪的海洋生物制品标志图片物，逐渐一个脚印的调查能否探讨其在临床药理应用软件中的应该性。

PART 03

拜谱总结

5-HIAA是5-羟色胺下游的一种色氨酸代谢物，文章采用多个学水平剖析了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。

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参考价值期刊论文：

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.