2型痛风（T2D）是种由多种不同遗传性和室内环境元素给予的大量具备的排泄性常见疾病。肠内微细菌群与宿主细胞左右的充分功效在饭食起居促进的T2D会发生工作机制化中起着关键所在功效。高脂饭食起居（HFD）会造成肠内微细菌群的不正常，危害肠-肝轴的稳定，并实现微细菌排泄物印象胰腺的排泄功效，为了造成胰腺胰岛素驱散和红提糖排泄发现异常。在肠内中，色氨酸是种非常极为重要的芬香族有机酸，其排泄方式与肠内微细菌群的活動增进涉及。色氨酸排泄的不正常与T2D的会发生蕴含着非常极为重要建立联系。同时，也许另一研究分析论述了肠内微细菌群在色氨酸排泄中的功效，但其详细工作机制化仍不知道。

2024年8月，豫东理工学院师范学校叶邦策/周英、浙江省企业师范学校漆楠在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。

一篇文章英文名称：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）

小说作者机关单位：华东理工大学、浙江工业大学

研究方案产品：血清、粪便

好友分组资讯：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）

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

能力规划：

PART 01

探索后果

01、高脂饮食疗法介导的胰岛素减少小鼠展现出肠腔微海洋生物群的明显变动

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诱惑的IR小鼠特征出肠胃微生态学群的强势转变

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

02、高脂饮食习惯诱导型的胰岛素抗拒小鼠5-HIAA横向大幅度降低

ND和HFD的小鼠的胃肠道基础基础分解水平面之前有着正相关对比（图2A和B）。对比基础基础分解物通常含有的前提条件涵盖不达到饱和状态人体脂肪酸的怪物分解成、苯丙氨酸基础基础分解、酪氨酸基础基础分解和色氨酸基础基础分解（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）；靶向药物代谢转化组学证明：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诱发的IR小鼠5-HIAA情况消减

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

03、5-HIAA可在体中经细菌学完成非明显有效途径由色氨酸有

为浅议5-HIAA能不都可以由肠胃微菌物学群由宿主细胞独力行成。分辨用Trp、5-HTP和5-HT对小鼠排泄物悬液实现致力于，在线测量5-HIAA的渗透压。看见Trp和5-HTP在微菌物学催化反应的时候中含差异性的5-HIAA的行成，而5-HT不（图3B），阐明那样微菌物学分泌条件独力于其最典型的的5-HT条件（luz15酶介导）。

小鼠粪便样本进行了宏人类基因组分析。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可在身体内经微生态学凭借非典例路径由色氨酸造成

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

04、5-HIAA缓解红提葡糖耐受性不恰当的和身体肥胖且增加肝胰岛素强烈性

肚子里和休外实验室检测，开展5-HIAA会不会极具促进胰岛素对抗的活性酶。绿色模特通过糖耐量实验室检测（OGTT）和胰岛素耐量实验室检测（ITT）：5-HIAA促进了草莓糖受和胰岛素受。 神经元仿真模型经5-HIAA操作后，胰岛素会淡化的IRS1酪氨酸磷酸性反应和在下游Akt磷酸性反应标准降低了，报错5-HIAA会会淡化肝胰岛素无线信号转导，自我保护胰岛素敏理性性。

图4 5-HIAA持续改善夏黑葡萄糖粉耐受力不正常和糖尿病且做到肝胰岛素比较确定性认识

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

05、5-HIAA依据激话脾脏AhR/TSC2/mTORC1轴来推动胰岛素手机信号减压反射

预测出5-HIAA对胰岛素无线讯号传输的带动能够依懒性于其对mTORC1无线讯号信号通路的能够压制作用。神经细胞测试否认5-HIAA能够压制作用了mTORC1介导的S6K1磷过酸（图5A）。我们对mTORC1中上游负监测细胞TSC2，5-HIAA用药量行依懒性性地兴奋TSC2dna的转录，加快其蛋白酶横向（图5B和C）。且TSC2被沉默无言情形下，5-HIAA失去对mTORC1成功激活的能够压制作用。 别的身上身体外实验操作中发展5-HIAA能能以配体依赖症的行为刺激AhR，且声明了AhR在TSC2-mTORC1表现信号通道中的品牌进入校园市场目的，证明怎么写5-HIAA确认AhR治理和改善TSC2-mTORC1信号通道。

图5 5-HIAA进行促活胰腺AhR/TSC2/mTORC1轴来催进胰岛素4g信号传递

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

06、T2D女性凸显5-HIAA关卡减低

临床实验上，T2D病员（n = 21）与无T2D（H；n = 15）的排泄物病毒进行发酵液中5-HIAA关卡回落（图6A）。一起，T2D病员（n=23）与安全受试者（n = 22）血清中5-HIAA关卡降（图6B）。虽两个间尿中5-HIAA关卡无重要性好异，但仍观看到T2D受试者有回落市场需求（图6C）。

图6 T2D爱美者体现5-HIAA水平方向越来越低

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

PART 02

文章内容个人心得体会

该的研究方案能够能够动物3d模型粪水、血清范例的16S rDNA测序、宏染色体组测序、非靶并且靶向药物基础细胞代谢率组学等技木，阐明能够使肠胃微动物群依赖性的色氨酸基础细胞代谢率物5-HIAA在高脂饮食起居介导的胰岛素承受和T2D中的注重效用；连接数现5-HIAA是能够能够调理脾脏AhR/TSC2/mTORC1讯号径路，增强胰岛素敏感度性和常见葡萄品种糖基础细胞代谢率，更具风险的进行治疗总价值。因此，5-HIAA级别的较低会是 T2D尽早测试的动物标制物，进步骤的的研究方案能够研究其在监床利用中的会性。

PART 03

拜谱总结

5-HIAA是5-羟色胺下游的一种色氨酸代谢物，文章采用多个学技巧剖析了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。

拜谱生物制品作为一家国内领先的多组学服务公司，可提供完善成熟的（体现）高蛋白质组、（非）靶向治疗治疗新陈新陈代谢组（如靶向治疗治疗色氨酸新陈新陈代谢组）、转录组以及微生物发酵体组等多组学产品技术服务体系。欢迎致电咨询！

对比期刊论文：

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.