2型心脏病（T2D）是个种由很多隔代遗传和工作环境情况引发的的大量产生的分解性慢性病。胃肠腔微分子动物学技术发酵群与寄主互相的能够 功效在餐食促进的T2D感染机能中起着必要性功效。高脂餐食（HFD）会诱发胃肠腔微分子动物学技术发酵群的混乱，破碎肠-肝轴的稳定，并实现微分子动物学技术发酵分解物反应肝或其他排毒器官的分解功能模块，故而诱发肝或其他排毒器官胰岛素抵挡和红葡萄糖注射液分解出现异常。在胃肠腔中，色氨酸是个种必要的芬香族有机酸，其分解路线与胃肠腔微分子动物学技术发酵群的活動重视相应的。色氨酸分解的混乱与T2D的出现存在必要沟通。总之，总之已建研究分析证明了胃肠腔微分子动物学技术发酵群在色氨酸分解中的功效，但其知道机能仍不知道。

2024年8月，苏北工院一本学校叶邦策/周英、江苏化工业一本学校漆楠在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。

内容名称大全：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）

作著厂家：华东理工大学、浙江工业大学

论述建筑材料：血清、粪便

分组名称信息：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）

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

工艺路线地图：

PART 01

研究分析結果

01、高脂食品帮助的胰岛素减少小鼠呈现出肠管分子生物学体群的明显波动

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分析的IR小鼠行为出肠腔生物学学群的偏态变化无常

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

02、高脂饮食健康诱导型的胰岛素抗御小鼠5-HIAA级别下降

ND和HFD的小鼠的肠腔新陈基础新陈分泌水平面两者具有明显差异化化（图2A和B）。差异化化新陈基础新陈分泌物关键聚集的前提条件分为不过剩油脂酸的动物自动合成、苯丙氨酸新陈基础新陈分泌、酪氨酸新陈基础新陈分泌和色氨酸新陈基础新陈分泌（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）；靶点消化吸收组学证明：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诱惑的IR小鼠5-HIAA情况降

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

03、5-HIAA可在体中经微动物顺利通过非经典经过由色氨酸行成

为刍议5-HIAA可不会会由直肠微动物群由宿体经济独力会形成。分开用Trp、5-HTP和5-HT对小鼠尿液悬液做出培養，在测量5-HIAA的密度。看见Trp和5-HTP在微动物崔化历程有相关性的5-HIAA的会形成，而5-HT不会（图3B），意味着这款微动物消化吸收路径经济独力于其最典型的的5-HT路径（luz15酶介导）。

小鼠粪便样本进行了宏基因遗传组分析。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可在身体经微动物利用非常见方法由色氨酸形成

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

04、5-HIAA缓和红葡糖承受不好和过于肥胖且实现肝胰岛素特别敏理智

身上和休外现场实验，检验检测5-HIAA是否是兼有促进胰岛素抵触的灵活性。小动物模式化做好糖耐量现场实验（OGTT）和胰岛素耐量现场实验（ITT）：5-HIAA促进了红提葡糖耐受性力和胰岛素耐受性力。 体细胞模型工具经5-HIAA加工后，胰岛素增进的IRS1酪氨酸磷过酸和上中游Akt磷过酸情况削减，温馨提示5-HIAA可不可以增进肝部胰岛素网络信号转导，爱护胰岛素敏感度性。

图4 5-HIAA有效改善提子糖接受无良和变胖且控制肝胰岛素铭感性认识

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

05、5-HIAA完成激话肝AhR/TSC2/mTORC1轴来有利于胰岛素走势进行

猜测5-HIAA对胰岛素信息减压反射的有利于会完全信任于其对mTORC1信息环路的减缓。组织细胞工作验证5-HIAA减缓了mTORC1介导的S6K1磷硝化作用（图5A）。针对mTORC1长江上游负改善细胞因子TSC2，5-HIAA含水量能够 完全信任性地激励TSC2人类基因的转录，提生其蛋白酶含量（图5B和C）。且TSC2被冷漠原因下，5-HIAA退化对mTORC1激活码的减缓。 还有就是机体身体外实验性中看见5-HIAA能否以配体依赖于的途径系统激活AhR，且表明了AhR在TSC2-mTORC1数据信号信号环路中的品牌进入校园市场能力，证明材料5-HIAA完成AhR抑止TSC2-mTORC1信号环路。

图5 5-HIAA采用重置胰腺AhR/TSC2/mTORC1轴来提高网站胰岛素表现减弱

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

06、T2D患病者体现5-HIAA平行上升

临床实验上，T2D人群（n = 21）与无T2D（H；n = 15）的屎尿疾病面团发酵液中5-HIAA级别下调（图6A）。也，T2D人群（n=23）与键康受试者（n = 22）血清中5-HIAA级别消减（图6B）。既然三组间尿夜中5-HIAA级别无不错力差异，但仍查看到T2D受试者有下调趋势英文（图6C）。

图6 T2D提高表示5-HIAA平均水平回落

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

PART 02

论文总结ppt

该分析利用部分动物建模方法尿液、血清样品的16S rDNA测序、宏基因组组测序、非靶或者靶向疗法新陈代谢转化转化组学等系统，论述肠胃微菌物群依赖性的色氨酸新陈代谢转化转化物5-HIAA在高脂生活诱惑的胰岛素忍受和T2D中的为重要目的；未知现5-HIAA是利用转换肝功能AhR/TSC2/mTORC1信号灯通道，持续改善胰岛素敏感脆弱性和红葡萄糖注射液新陈代谢转化转化，有未知的医治商业价值。不仅而且，5-HIAA平均水平的下降概率做T2D前期珍断的菌物标识物，进一大步的分析能否深入研究其在临床上软件中的概率性。

PART 03

拜谱总结ppt

5-HIAA是5-羟色胺下游的一种色氨酸代谢物，文章采用多个学系统剖析了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。

拜谱生物体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）核营养素组、（非）靶点药物分解消化吸收组（如靶点药物色氨酸分解消化吸收组）、转录组以及微生物学技术组等多组学产品技术服务体系。欢迎致电咨询！

参考选取论文：

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.