2型高血压（T2D）有的是种由好几种隐性基因和环镜各种因素促使的普遍有了的基础产生转化性疫情。胃可以使肠胃微海洋生态学制品群与宿体期间的上下级能力在饮食起居营养引诱的T2D复发机能中起着关键点能力。高脂饮食起居营养（HFD）会产生胃可以使肠胃微海洋生态学制品群的絮乱，破环肠-肝轴的准稳态，并能够 微海洋生态学制品基础产生转化物应响肝部的基础产生转化效果，因而产生肝部胰岛素驱散和红提葡萄糖水基础产生转化不正确。在胃可以使肠胃中，色氨酸有的是种关键的幽香族安基酸，其基础产生转化方式与胃可以使肠胃微海洋生态学制品群的行动密不可分有关。色氨酸基础产生转化的絮乱与T2D的發生有了关键练习。既然，既然另一个研究探讨阐释了胃可以使肠胃微海洋生态学制品群在色氨酸基础产生转化中的能力，但其大概机能仍不很明确。

2024年8月，华北理工学院大家叶邦策/周英、云南重工业大家漆楠在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。

文章标题名号：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）

诗人方：华东理工大学、浙江工业大学

调查食材：血清、粪便

分组名称问题：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）

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

能力的路线：

PART 01

研究分析结论

01、高脂食物分析的胰岛素减少小鼠现象出可以使肠胃微微生物学群的偏态转化

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介导的IR小鼠表现形式出胃肠微生物当中工程群的相关系数变幻

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

02、高脂生活介导的胰岛素抵触小鼠5-HIAA品质减轻

ND和HFD的小鼠的肠管新陈产生转化转化技术水平两者之间存在着为显著距离（图2A和B）。距离新陈产生转化转化物核心丰度的条件具有不供大于求脂质酸的菌物分解成、苯丙氨酸新陈产生转化转化、酪氨酸新陈产生转化转化和色氨酸新陈产生转化转化（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）；靶向治疗产生组学证明：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诱骗的IR小鼠5-HIAA横向减轻

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

03、5-HIAA可在身体里经微海洋生物用非经典路线由色氨酸发生

为浅论5-HIAA是否是能能由肠子产气荚膜梭菌制品群由宿体单独造成。区分用Trp、5-HTP和5-HT对小鼠尿液悬液采取培植，量测5-HIAA的氧浓度。发掘Trp和5-HTP在产气荚膜梭菌制品崔化整个过程含有为显著的5-HIAA的造成，而5-HT并没有（图3B），是因为各种产气荚膜梭菌制品代谢转化有效方式单独于类型的5-HT有效方式（luz15酶介导）。

小鼠粪便样本进行了宏人类基因组分析。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可在身体内经微海洋生物根据非主要表现方法由色氨酸产生

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

04、5-HIAA有效改善红提葡萄糖粉接受不好和高血压且长期保持肝胰岛素过敏性

身体里和离体可靠性可靠性实验，检则5-HIAA要不要更具缓和胰岛素忍受的可溶性。猎物模形对其进行糖耐量可靠性可靠性实验（OGTT）和胰岛素耐量可靠性可靠性实验（ITT）：5-HIAA缓和了常见葡萄品种糖承受性和胰岛素承受性。 细胞核3d模型经5-HIAA补救后，胰岛素加快的IRS1酪氨酸磷过酸和河流下游Akt磷过酸平均水平大大减少，警告5-HIAA可加快肾脏胰岛素数据信号转导，保护措施胰岛素过敏性。

图4 5-HIAA缓解常见葡萄品种糖接受不良的和变胖且长期保持肝胰岛素比较敏理智

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

05、5-HIAA凭借更改密码脾脏AhR/TSC2/mTORC1轴来提高胰岛素数据信号传导电流

推断出5-HIAA对胰岛素信息肌肉收缩的有利于可能性受制于于其对mTORC1信息信号通路的仰制。生殖细胞调查核实5-HIAA仰制了mTORC1介导的S6K1磷碱化（图5A）。关于mTORC1上下游负宏观调控要素TSC2，5-HIAA使用量能否受制于性地刺激作用TSC2什么是基因的转录，提生其球蛋白技术水平（图5B和C）。且TSC2被沉睡前提下，5-HIAA损失对mTORC1更改密码的仰制。 别的体中身体之外实验室中找到5-HIAA能以配体忽略的玩法成功激活AhR，且确认了AhR在TSC2-mTORC1警报环路中的中上游反应，证明格式5-HIAA使用AhR治理和改善TSC2-mTORC1环路。

图5 5-HIAA经过系统激活胰腺AhR/TSC2/mTORC1轴来提高网站胰岛素数据信息牵张反射

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

06、T2D求美者显视5-HIAA技术水平回落

临床治疗上，T2D我们（n = 21）与无T2D（H；n = 15）的屎尿菌类食物发酵液中5-HIAA品质减退（图6A）。同一，T2D我们（n=23）与健康的受试者（n = 22）血清中5-HIAA品质减轻（图6B）。只不过两个间尿中中5-HIAA品质无明显性能差异，但仍查看到T2D受试者有减退潮流（图6C）。

图6 T2D患病者显视5-HIAA水平方向的降低

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

PART 02

小文章个人总结

该深入研究能够 家禽建模尿液、血清样版的16S rDNA测序、宏染色体组测序、非靶或者靶向手术治疗产生组学等技术设备，具体分析直肠微海洋微生物群忽略的色氨酸产海洋微生物5-HIAA在高脂饮食习惯分析的胰岛素忍受和T2D中的决定性的功效；高并发现5-HIAA是能够 控制肝AhR/TSC2/mTORC1走势信号通路，有效改善胰岛素刺激性性和夏黑葡萄糖水产生，有未知的手术治疗价值观。然而，5-HIAA标准的降会做T2D过去诊断报告的海洋微生物logo物，进那步的深入研究就能够深入研究其在临床医学拜谱生物中的会性。

PART 03

拜谱工作小结

5-HIAA是5-羟色胺下游的一种色氨酸代谢物，文章采用几组学技木剖析了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。

拜谱微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（修饰语）核核苷酸组、（非）靶点新陈分解组（如靶点色氨酸新陈分解组）、转录组以及微怪物组等多组学产品技术服务体系。欢迎致电咨询！

学习期刊论文：

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.