2型心脏病（T2D）也是种由好几种基因遗传和周围环境的因素出现的常见现实存在的消化吸收性会出现。肠腔微菌物群与快穿之女主互相的充分效用在餐食引诱的T2D会出现制度中起着最为关键的效用。高脂餐食（HFD）会影向肠腔微菌物群的不正常，毁损肠-肝轴的恒定，并实现微菌物消化吸收物影向胰腺的消化吸收系统，关键在于影向胰腺胰岛素抗御和提子糖消化吸收失败。在肠腔中，色氨酸也是种至关重要的的清香族氨基酸等，其消化吸收手段与肠腔微菌物群的运动融洽相关的。色氨酸消化吸收的不正常与T2D的会出现都有至关重要的沟通。然后，哪怕已建深入分析体现了了肠腔微菌物群在色氨酸消化吸收中的效用，但其大概制度仍不了解。

2024年8月，华南理工学院校叶邦策/周英、安徽企业院校漆楠在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。

优秀文章名字：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）

著者的单位：华东理工大学、浙江工业大学

设计资料：血清、粪便

排序信息：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）

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

技木的路线：

PART 01

调查结果显示

01、高脂饮食搭配成脂的胰岛素抗御小鼠体现出肠腔微海洋生物群的明显变换

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测序和宏表观遗传组分析：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引发的IR小鼠特征出肠腔菌群技术群的差异性的变化

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

02、高脂食用引发的胰岛素减缓小鼠5-HIAA关卡降底

ND和HFD的小鼠的肠内新陈细胞排泄总体水平直接产生同质性不一致性（图2A和B）。不一致性新陈细胞排泄物例如生物学富集的前提条件例如不饱和肌肉酸的生物学转化成、苯丙氨酸新陈细胞排泄、酪氨酸新陈细胞排泄和色氨酸新陈细胞排泄（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）；靶向药物分解代谢组学证明：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引导的IR小鼠5-HIAA水平方向大大减少

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

03、5-HIAA可在身上经微细小微生物能够 非典范前提条件由色氨酸引发

为研究5-HIAA可否可以由肠胃微菌物群由宿主细胞自己形成。分开 用Trp、5-HTP和5-HT对小鼠大便悬液做好提升，校正5-HIAA的有机废气浓度。发掘Trp和5-HTP在微菌物促使期间中含相关性的5-HIAA的形成，而5-HT也没有（图3B），说明在这种微菌物细胞代谢行业自己于典型性的5-HT行业（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可在身体内经微生态学使用非一般方式由色氨酸产生了

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

04、5-HIAA持续改善巨峰葡萄糖水耐热不好的和变胖且做到肝胰岛素敏感度性

自身和身体之外检测，检验员5-HIAA有没有拥有缓和胰岛素防御的化学活化。动物界模式对其进行糖耐量检测（OGTT）和胰岛素耐量检测（ITT）：5-HIAA缓和了红葡糖接受性和胰岛素接受性。 体细胞模特经5-HIAA治疗后，胰岛素增强的IRS1酪氨酸磷碱化和上下游Akt磷碱化含量降低了，表明5-HIAA应该增强内脏器官胰岛素讯号转导，自我保护胰岛素太敏主观。

图4 5-HIAA增强冬枣糖耐热不良现象和臃肿且始终维持肝胰岛素强烈性

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

05、5-HIAA确认激活开通内脏器官AhR/TSC2/mTORC1轴来加快胰岛素数据传递

预测5-HIAA对胰岛素讯号肌肉收缩的力促或许借助于于其对mTORC1讯号径路的可缓和。细胞核调查表明5-HIAA可缓和了mTORC1介导的S6K1磷硝化作用（图5A）。对待mTORC1品牌进入校园市场负自我调节成分TSC2，5-HIAA极量可借助于性地刺激到TSC2dna的转录，提生其蛋清水平面（图5B和C）。且TSC2被沉默不语实际情况下，5-HIAA缺失对mTORC1刺激的可缓和。 其他体中身体之外工作中知道5-HIAA不错以配体依懒的的方式解锁AhR，且可确认了AhR在TSC2-mTORC1网络信号径路中的中下游功能，證明5-HIAA顺利通过AhR压制TSC2-mTORC1径路。

图5 5-HIAA凭借修改密码肝脏等AhR/TSC2/mTORC1轴来有利于促进胰岛素网络信号除极

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

06、T2D人展现5-HIAA情况减少

临床药理上，T2D患病者（n = 21）与无T2D（H；n = 15）的畜禽粪便病菌进行发酵液中5-HIAA关卡减少（图6A）。直接，T2D患病者（n=23）与更健康受试者（n = 22）血清中5-HIAA关卡降底（图6B）。即便是两对间尿液浑浊中5-HIAA关卡无差异性性能差异，但仍考察到T2D受试者有减少前景（图6C）。

图6 T2D患病者体现 5-HIAA平均水平下跌

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

PART 02

好的文章工作小结

该探析确认家禽模式大便、血清子样本的16S rDNA测序、宏基因遗传组测序、非靶甚至靶向药物新陈分泌组学等系统，表明肠内微微海洋生物菌种群依耐的色氨酸新陈分泌物5-HIAA在高脂饮食起居引导的胰岛素抗击和T2D中的重点功用；风险现5-HIAA是确认设定肝胀AhR/TSC2/mTORC1数据信息环路，解决胰岛素脆弱性和红提葡萄糖粉新陈分泌，兼有风险的方法使用价值。除此以外，5-HIAA质量的变低很有也许 做T2D前期检验的微海洋生物菌种圆形标志物，进步的探析是可以探险其在临床上用中的很有也许 性。

PART 03

拜谱个人心得体会

5-HIAA是5-羟色胺下游的一种色氨酸代谢物，文章采用几组学科技剖析了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（遮盖）血清质组、（非）靶向药物药物代谢转化率组（如靶向药物药物色氨酸代谢转化率组）、转录组以及微生态学组等多组学产品技术服务体系。欢迎致电咨询！

关联性文章：

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.