2型痛风（T2D）有的是种由三种隔代遗传和环镜主观因素致使的普遍会存在的基础分解性重大疾病。胃肠微怪物群与宿体内的互相用在食物帮助的T2D疾患新逻辑中起着关键所在用。高脂食物（HFD）会使得胃肠微怪物群的错乱，损伤肠-肝轴的准稳态，并依据微怪物基础分解物影向肝的基础分解功能性，得以使得肝胰岛素抗击和提子糖基础分解出错。在胃肠中，色氨酸有的是种主要的果香族核苷酸，其基础分解方法与胃肠微怪物群的活动内容密不可分有关的。色氨酸基础分解的错乱与T2D的情况各有主要关系。同时，尽可能不存在研究探讨反映了胃肠微怪物群在色氨酸基础分解中的用，但其准确新逻辑仍不清晰明确。

2024年8月，华东地区工院师范大学时叶邦策/周英、福建工业园师范大学时漆楠在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）

笔者公司的：华东理工大学、浙江工业大学

探究的原材料：血清、粪便

排序讯息：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

的技术规划：

PART 01

学习后果

01、高脂饮食营养诱发的胰岛素忍受小鼠行为 出胃肠道微菌物群的同质性波动

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dna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介导的IR小鼠具体表现出直肠枯草芽孢杆菌技术群的更为明显转变

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

02、高脂膳食介导的胰岛素抵触小鼠5-HIAA情况变低

ND和HFD的小鼠的胃肠道分泌质量左右存在的强势对比分析化（图2A和B）。对比分析化分泌物例如含有的渠道例如不饱和点脂肪的酸的生物技术转化成、苯丙氨酸分泌、酪氨酸分泌和色氨酸分泌（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）；靶向疗法代谢率组学证明：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总体水平拉低

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

03、5-HIAA可在内部经微生态学实现非常见途经由色氨酸有

为论述5-HIAA是还可以由胃肠道微怪物检测学群由快穿之女主独特存在了。分开 用Trp、5-HTP和5-HT对小鼠屎尿悬液实现教育培养，侧量5-HIAA的溶液浓度。发觉Trp和5-HTP在微怪物检测学催化反应整个过程中含为显著的5-HIAA的存在了，而5-HT没了（图3B），显示类似这些微怪物检测学细胞代谢方式独特于典例的5-HT方式（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可在里面经微产气荚膜梭菌凭借非举例路线由色氨酸导致

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

04、5-HIAA可以改善提子糖耐受力不合理和过于肥胖且持续肝胰岛素比较敏单纯

身体内部和离体耐压报告检测，验证5-HIAA是不是也更具缓解胰岛素抗御的活力性。小动物绘图去糖耐量耐压报告检测（OGTT）和胰岛素耐量耐压报告检测（ITT）：5-HIAA缓解了常见葡萄品种糖承受和胰岛素承受。 受损细胞模形经5-HIAA治理后，胰岛素促使的IRS1酪氨酸磷酸性反应和中上游Akt磷酸性反应水平方向减小，建议5-HIAA还可以促使肝脏等胰岛素数据信息转导，保障胰岛素敏感度性。

图4 5-HIAA持续改善夏黑葡糖耐受力异常和肥胖症且保持良好肝胰岛素皮肤准确性状态

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

05、5-HIAA采用刺激启动脾脏AhR/TSC2/mTORC1轴来有利于促进胰岛素信息传递

得出5-HIAA对胰岛素手机走势减弱的促进会可能会根据症于其对mTORC1手机走势径路的克制。细胞核實驗查证5-HIAA克制了mTORC1介导的S6K1磷过酸（图5A）。这对mTORC1长江上游负改善细胞因子TSC2，5-HIAA摄入量行根据症性地影响TSC2染色体的转录，提供其蛋白酶水平面（图5B和C）。且TSC2被潜移默化的情况下，5-HIAA失去了对mTORC1刺激的克制。 与此同时人体身体外测试中显示5-HIAA能否以配体忽略的方试修改密码AhR，且得知了AhR在TSC2-mTORC1讯号通道中的上中下游用途，证明文件5-HIAA用AhR促使TSC2-mTORC1通道。

图5 5-HIAA采用系统激活肝和脏AhR/TSC2/mTORC1轴来推进胰岛素表现抗扰

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

06、T2D提高界面显示5-HIAA总体水平急剧下降

临床试验上，T2D人群（n = 21）与无T2D（H；n = 15）的排泄物病菌酵液中5-HIAA质量下滑（图6A）。互相，T2D人群（n=23）与身体健康受试者（n = 22）血清中5-HIAA质量拉低（图6B）。其实两队间尿液浑浊中5-HIAA质量无相关性性好异，但仍观看到T2D受试者有下滑潮流（图6C）。

图6 T2D病患者表现5-HIAA层次骤降

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

PART 02

好文章总结ppt

该分析顺利能够动物界实体模型猪粪、血清样表的16S rDNA测序、宏遗传基因组测序、非靶已经靶点排泄组学等技巧，具体分析消化道微微生物体菌种群依赖于的色氨酸排泄物5-HIAA在高脂饮食起居分析的胰岛素防御和T2D中的比较重要功效；意向现5-HIAA是顺利能够控制肝和脏AhR/TSC2/mTORC1数据信息环路，能够改善胰岛素强烈性和草莓糖排泄，还具有意向的诊治的价值。另外，5-HIAA水准的降低有也许 作T2D旱期物理诊断的微生物体菌种标志图案物，进这一步的分析能够探索性其在临床实践软件应用中的有也许 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，文章采用多个学枝术剖析了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。

拜谱动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（绘制）蛋清质组、（非）靶向治疗治疗分泌组（如靶向治疗治疗色氨酸分泌组）、转录组以及微生物菌种体组等多组学产品技术服务体系。欢迎致电咨询！

参考价值专著：

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.