2型心脏病（T2D）就就是一种由各种基因遗传规律和条件方面给予的广泛性来源于的排泄性症状。可以使肠胃微产气荚膜梭菌检测学群与宿体区间内的之间帮助在食用诱导性的T2D犯病长效原则中起着关键的帮助。高脂食用（HFD）会引发可以使肠胃微产气荚膜梭菌检测学群的絮乱，损坏肠-肝轴的恒定，并能够微产气荚膜梭菌检测学排泄物反应内脏器官的排泄性能，所以引发内脏器官胰岛素减少和草莓糖排泄问题。在可以使肠胃中，色氨酸就就是一种根本的芬香族胺基酸，其排泄路经与可以使肠胃微产气荚膜梭菌检测学群的活動关系紧密相关的。色氨酸排泄的絮乱与T2D的发现发挥着根本结合。可是，即使某个研究探讨揭露了可以使肠胃微产气荚膜梭菌检测学群在色氨酸排泄中的帮助，但其详细长效原则仍不准确。

2024年8月，华中理工学高校叶邦策/周英、浙江省工业企业高校漆楠在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。

原创文章名字大全：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）

作著机构：华东理工大学、浙江工业大学

研究方案村料：血清、粪便

排列讯息：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）

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

技术性风格：

PART 01

深入分析最后

01、高脂饮食疗法引导的胰岛素抗小鼠展示出肠腔微生态学群的明显发生改变

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诱骗的IR小鼠成绩出可以使肠胃微海洋生物群的同质性變化

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

02、高脂食品引诱的胰岛素抵触小鼠5-HIAA技术降底

ND和HFD的小鼠的胃肠排泄品质当中会有相关性差别的（图2A和B）。差别的排泄物其主要聚集的条件有不是处于饱和状态脂肪多酸的生物制品生成、苯丙氨酸排泄、酪氨酸排泄和色氨酸排泄（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）；靶点排泄组学证明：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总体水平减小

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

03、5-HIAA可在身体内经微生物检测体实现非经典经过由色氨酸诞生

为浅析5-HIAA可否会由胃肠道分子生态学学工程群由宿主细胞自立引发了。分辨用Trp、5-HTP和5-HT对小鼠尿液悬液做好培养教育，量测5-HIAA的有机废气浓度。出现Trp和5-HTP在分子生态学学工程崔化操作过程含有正相关的5-HIAA的引发了，而5-HT都没有（图3B），发现种分子生态学学工程分泌手段自立于常见的5-HT手段（luz15酶介导）。

小鼠粪便样本进行了宏基因组组分析。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可在身体里经细菌体顺利通过非常见路经由色氨酸导致

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

04、5-HIAA可以改善萄葡糖耐热欠佳和高脂肪且增加肝胰岛素敏感脆弱性

内和身体测试检测，检定5-HIAA有无兼备缓解胰岛素忍受的亲水性。绿色建模 使用糖耐量测试检测（OGTT）和胰岛素耐量测试检测（ITT）：5-HIAA缓解了提子糖耐热和胰岛素耐热。 上皮细胞模形经5-HIAA办理后，胰岛素使得的IRS1酪氨酸磷硝化作用和上游Akt磷硝化作用横向较低，提示信息5-HIAA行使得肾脏胰岛素表现转导，守护胰岛素脆弱性。

图4 5-HIAA纠正夏黑葡萄糖注射液承受恶意和身体肥胖且始终保持肝胰岛素特别敏物质性

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

05、5-HIAA确认启用肝或其他排毒器官AhR/TSC2/mTORC1轴来催进胰岛素数据信号传输

推断5-HIAA对胰岛素警报牵张反射的使得有可能忽略症于其对mTORC1警报通道的可抑止。内部实验设计验证5-HIAA可抑止了mTORC1介导的S6K1磷碱化（图5A）。在mTORC1上下游负宏观调控因素TSC2，5-HIAA用药量能能忽略症性地刺击TSC2基因组的转录，提供其球蛋白品质（图5B和C）。且TSC2被潜移默化情形下，5-HIAA剥夺对mTORC1解锁的可抑止。 除此之外自身身体科学试验中得知5-HIAA可不可以以配体依赖症的玩法缴活AhR，且核实了AhR在TSC2-mTORC1走势信号环路中的上中下游用，单位证明5-HIAA凭借AhR仰制TSC2-mTORC1信号环路。

图5 5-HIAA顺利通过提高胰腺AhR/TSC2/mTORC1轴来驱动胰岛素无线信号减弱

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

06、T2D病患信息显示5-HIAA级别下滑

临床治疗上，T2D病员（n = 21）与无T2D（H；n = 15）的便便沙门氏菌发孝液中5-HIAA品质的消减（图6A）。直接，T2D病员（n=23）与建康受试者（n = 22）血清中5-HIAA品质消减（图6B）。尽管两个间尿样中5-HIAA品质无偏态性好异，但仍检查到T2D受试者有的消减趋势英文（图6C）。

图6 T2D人提示 5-HIAA总体水平骤降

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

PART 02

一篇文章个人心得体会

该调查按照各种动物仿真模型畜禽粪便、血清模本的16S rDNA测序、宏人类基因组测序、非靶或是靶向疗法分解基础代谢转化组学等方法，探求胃肠微的微生物技术群依赖性的色氨酸分解基础代谢转化物5-HIAA在高脂饮食习惯引诱的胰岛素抵触和T2D中的注重使用；连接数现5-HIAA是按照调准肝胀AhR/TSC2/mTORC1卫星信号环路，优化胰岛素皮肤确定性的和常见葡萄品种糖分解基础代谢转化，还具有隐藏的的进行治疗商业价值。除此以外，5-HIAA横向的减轻或许成为T2D最早的时候医学诊断的的微生物技术标志的意思物，进一大步的调查可探究其在医学app中的或许性。

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，文章采用几组学新技术剖析了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。

拜谱海洋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（体现）蛋清质组、（非）靶点分解代谢率组（如靶点色氨酸分解代谢率组）、转录组以及微海洋生物组等多组学产品技术服务体系。欢迎致电咨询！

选取文章：

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.