2型痛风（T2D）是种由多隔代遗传和生态元素引致的很广有的分泌性常见疾病。胃肠菌群学群与宿体左右的能够 效用在饭食成脂的T2D发作逻辑中起着关键所在效用。高脂饭食（HFD）会造成胃肠菌群学群的絮乱，破裂肠-肝轴的稳定，并可以通过菌群学分泌物的影响肝功效的分泌功效，因此造成肝功效胰岛素减缓和巨峰葡萄糖粉分泌异常处理。在胃肠中，色氨酸是种注重的清香族有机酸，其分泌前提条件与胃肠菌群学群的工作紧密沟通主要性。色氨酸分泌的絮乱与T2D的形成怀有注重沟通。同时，或许已经存在实验阐明了胃肠菌群学群在色氨酸分泌中的效用，但其准确逻辑仍不指明。

2024年8月，华中理工学院校叶邦策/周英、广东实业院校漆楠在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）

写作者厂家：华东理工大学、浙江工业大学

设计的原材料：血清、粪便

组群的信息：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）

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

高技术途径：

PART 01

研发可是

01、高脂饮食搭配帮助的胰岛素减少小鼠主要表现出可以使肠胃微生物学学群的有效变化无常

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测序和宏染色体组分析：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诱导型的IR小鼠呈现出肠子微怪物群的显著性发生改变

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

02、高脂起居促进的胰岛素反抗小鼠5-HIAA技术降

ND和HFD的小鼠的肠子排泄率品质之間存在的区别性区别（图2A和B）。区别排泄率物主耍含有的路径包涵不饱满脂肪酸酸的微生物制作而成、苯丙氨酸排泄率、酪氨酸排泄率和色氨酸排泄率（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引诱的IR小鼠5-HIAA质量降底

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

03、5-HIAA可在肚子里经微生态学凭借非具代表性路经由色氨酸形成

为浅论5-HIAA有没不错由消化道微生态学群由宿主细胞经济独立空间制造。分别是用Trp、5-HTP和5-HT对小鼠尿液悬液开展培养计划，检测的5-HIAA的有机废气浓度。感觉Trp和5-HTP在微生态学催化氧化进程有偏态的5-HIAA的制造，而5-HT不（图3B），表述本身微生态学消化吸收路线经济独立空间于举例的5-HT路线（luz15酶介导）。

小鼠粪便样本进行了宏染色体组分析。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可在休内经微怪物凭借非典型示范路径由色氨酸造成

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

04、5-HIAA缓和常见葡萄品种糖耐受性异常和臃肿且维持肝胰岛素特别比较敏感认识

胃中和离体应力测试，检查5-HIAA会不会享有调理胰岛素减少的亲水性。家禽模式化参与糖耐量应力测试（OGTT）和胰岛素耐量应力测试（ITT）：5-HIAA调理了萄葡糖耐热和胰岛素耐热。 细胞系建模 经5-HIAA治理 后，胰岛素驱动的IRS1酪氨酸磷过酸和中下游Akt磷过酸总体水平大幅度降低，的提示5-HIAA能够驱动脾脏胰岛素信号灯转导，保护措施胰岛素皮肤敏理想化。

图4 5-HIAA改进萄葡糖承受较差和肥胖型且长期保持肝胰岛素灵敏性

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

05、5-HIAA进行成功激活肝或其他排毒器官AhR/TSC2/mTORC1轴来推动胰岛素数据信息肌肉收缩

预测出5-HIAA对胰岛素网络数据信息除极的促进会或者依懒于其对mTORC1网络数据信息通道的能够减弱。内部实践查证5-HIAA能够减弱了mTORC1介导的S6K1磷碱化（图5A）。针对mTORC1品牌进入校园市场负调节作用要素TSC2，5-HIAA残留量能否依懒性地刺激到TSC2基因遗传的转录，从而提高其蛋清总体水平（图5B和C）。且TSC2被沉默无言情况下下，5-HIAA损失对mTORC1激活开通的能够减弱。 此外体中离体實驗中发展5-HIAA会以配体根据的习惯刺激AhR，且可确认了AhR在TSC2-mTORC1网络信号信号信号通路中的中下游的功效，证明信5-HIAA采用AhR抑制性TSC2-mTORC1信号信号通路。

图5 5-HIAA依据更改密码内脏AhR/TSC2/mTORC1轴来推动胰岛素数字信号传输

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

06、T2D病患者显现5-HIAA的水平回落

临床实践上，T2D用户（n = 21）与无T2D（H；n = 15）的尿菌类酵液中5-HIAA情况骤降（图6A）。同時，T2D用户（n=23）与绿色健康受试者（n = 22）血清中5-HIAA情况减轻（图6B）。然而两对间尿中5-HIAA情况无为显著性好异，但仍观测到T2D受试者有骤降发展趋势（图6C）。

图6 T2D客户显示信息5-HIAA水平方向减低

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

PART 02

原创文章工作小结

该设计依据爬行动物仿真模型大便、血清样板的16S rDNA测序、宏染色体组测序、非靶、靶向疗法细胞细胞分解组学等新技术，探求肠管微产气荚膜梭菌群忽略的色氨酸细胞细胞分解物5-HIAA在高脂饮食文化引发的胰岛素减少和T2D中的关键性做用；隐性现5-HIAA是依据转换肝AhR/TSC2/mTORC1警报径路，改进胰岛素脆弱性和红提葡萄糖粉细胞细胞分解，兼备隐性的冶疗总价值。另外，5-HIAA情况的影响很有将会看作T2D早期的程度的产气荚膜梭菌圆形标志物，进三步的设计能否探险其在临床实验技术应用中的很有将会性。

PART 03

拜谱总结

5-HIAA是5-羟色胺下游的一种色氨酸代谢物，文章采用几组学方法剖析了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。

拜谱怪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（表达）血清质组、（非）靶点基础消化吸收组（如靶点色氨酸基础消化吸收组）、转录组以及微菌物组等多组学产品技术服务体系。欢迎致电咨询！

考生专著：

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.