2型心脏病（T2D）是一个种种由多隔代遗传和环境核心因素造成的的多存有的分解分泌性常见疾病。直肠微怪物群与快穿之女主两者之间的上下级用处在生活促进的T2D发作管理缘由中起着核心用处。高脂生活（HFD）会引起直肠微怪物群的错乱，不良影响肠-肝轴的稳定，并按照微怪物分解分泌物不良影响肝的分解分泌功能性，因而引起肝胰岛素驱散和提子糖分解分泌出现异常。在直肠中，色氨酸是一个种种非常主要的清香族酪氨酸，其分解分泌经过与直肠微怪物群的促销活动融洽各种相关。色氨酸分解分泌的错乱与T2D的会出现塑造非常主要建立联系。然后，其实多余探究表明了直肠微怪物群在色氨酸分解分泌中的用处，但其准确管理缘由仍不明晰。

2024年8月，华中理工学读书专业叶邦策/周英、浙江省工业品读书专业漆楠在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。

散文品牌：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）

小说家单位名称：华东理工大学、浙江工业大学

论述装修材料：血清、粪便

组群内容：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）

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

技能规划：

PART 01

理论研究最终结果

01、高脂吃饭成脂的胰岛素抵触小鼠具体表现出肠管微微生物学群的差异性变迁

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测序和宏遗传基因组分析：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帮助的IR小鼠症状出肠内的微生物技术群的相关性影响

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

02、高脂食物引导的胰岛素驱散小鼠5-HIAA水平方向降低

ND和HFD的小鼠的胃肠道分解关卡两者之间发生明显距离（图2A和B）。距离分解物重要聚集的方法其中包括不呈现饱和状态油脂酸的生物学炼制、苯丙氨酸分解、酪氨酸分解和色氨酸分解（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）；靶向治疗分泌组学证明：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帮助的IR小鼠5-HIAA技术大大减少

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

03、5-HIAA可在体中经微怪物根据非典型性路径由色氨酸所产生

为浅析5-HIAA会不会可以由可以使肠胃细菌体群由寄主自立形成。分为用Trp、5-HTP和5-HT对小鼠大便悬液开始塑造，检测5-HIAA的酸度。遇到Trp和5-HTP在细菌体催化氧化具体步骤含有明显的5-HIAA的形成，而5-HT也没有（图3B），体现了本身细菌体细胞代谢渠道自立于典型示范的5-HT渠道（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可在休内经微动物经过非典型性路经由色氨酸导致

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

04、5-HIAA有效改善冬枣糖耐受性不好的和高脂肪且保护肝胰岛素神经敏感状态

胃中和体内校正，检查5-HIAA是不是有着减少胰岛素反击的活性酶。植物建模方法完成糖耐量校正（OGTT）和胰岛素耐量校正（ITT）：5-HIAA减少了草莓糖接受和胰岛素接受。 上皮细胞绘图经5-HIAA净化处理后，胰岛素增强的IRS1酪氨酸磷过酸和上下游Akt磷过酸技术大幅度降低，警告5-HIAA行增强肝胰岛素无线信号转导，保护性胰岛素比较敏各样。

图4 5-HIAA解决红葡萄糖注射液受异常情况和过胖且保持着肝胰岛素太渗透性的

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

05、5-HIAA顺利通过激话肝部AhR/TSC2/mTORC1轴来可以淡化胰岛素数据进行

预测5-HIAA对胰岛素走势牵张反射的力促将会忽略于其对mTORC1走势信号通路的促使。神经元进行实验否认5-HIAA促使了mTORC1介导的S6K1磷酸性反应（图5A）。面对mTORC1中下游负控制细胞因子TSC2，5-HIAA药量还可以忽略性地促进TSC2表观遗传的转录，加快其蛋白酶平均水平（图5B和C）。且TSC2被孤独环境下，5-HIAA失去对mTORC1刺激的促使。 与此同时人体身体之外实验设计中得知5-HIAA可能以配体根据的玩法激话AhR，且表明了AhR在TSC2-mTORC1数字信号通道中的上中下游影响，声明书5-HIAA顺利通过AhR可抑制TSC2-mTORC1通道。

图5 5-HIAA实现刺激启动肾脏器官AhR/TSC2/mTORC1轴来提高胰岛素讯号减弱

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

06、T2D病号凸显5-HIAA总体水平减低

临床实践上，T2D的人（n = 21）与无T2D（H；n = 15）的粪液大肠杆菌酵液中5-HIAA程度下调（图6A）。与此同时，T2D的人（n=23）与身体健康受试者（n = 22）血清中5-HIAA程度减轻（图6B）。而是三组间尿里中5-HIAA程度无明显能力差异，但仍看到T2D受试者有下调前景（图6C）。

图6 T2D我们界面显示5-HIAA总体水平越来越低

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

PART 02

文章内容总结ppt

该探析按照家禽建模排泄物、血清样版的16S rDNA测序、宏表观遗传组测序、非靶并且靶向控制基础分泌组学等枝术，阐释肠胃微海洋菌物群依赖性的色氨酸基础分泌物5-HIAA在高脂饮食营养帮助的胰岛素抵触和T2D中的重要的的作用；消息队列现5-HIAA是按照调结内脏AhR/TSC2/mTORC1手机信号径路，提升胰岛素过敏性和匍萄糖基础分泌，存在不确定性的控制社会价值。于此，5-HIAA总体水平的缩减或许做T2D较早测试的海洋菌物标示物，深化骤的探析就能够探险其在临床药学技术应用中的或许性。

PART 03

拜谱个人总结

5-HIAA是5-羟色胺下游的一种色氨酸代谢物，文章采用两组学能力剖析了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。

拜谱生物学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）血清质组、（非）靶点治疗新陈代谢转化组（如靶点治疗色氨酸新陈代谢转化组）、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！

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.