2型痛风（T2D）是一种种种由多个基因遗传规律和氛围因素分析引发的的广泛应用的存在的排泄率率性消化道疾病。消化道分子海洋动物学体群与宿主细胞之中的相互间用途在食物诱发的T2D感染制度中起着重点用途。高脂食物（HFD）会造成消化道分子海洋动物学体群的絮乱，被破坏肠-肝轴的稳定，并借助分子海洋动物学体排泄率率物后果肝或其他排毒器官的排泄率率用途，所以造成肝或其他排毒器官胰岛素防御和红提葡萄糖粉排泄率率异常的。在消化道中，色氨酸是一种种种极为关键的芬香族核苷酸，其排泄率率方法与消化道分子海洋动物学体群的移动密切合作相关联。色氨酸排泄率率的絮乱与T2D的时有发生体现了极为关键取得联系。以至于，就算就有理论研究揭露了消化道分子海洋动物学体群在色氨酸排泄率率中的用途，但其到底制度仍不准确。

2024年8月，苏北理工学一本高校叶邦策/周英、湖南化学工业一本高校漆楠在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。

论文命名：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）

原作者政府部门：华东理工大学、浙江工业大学

研发资料：血清、粪便

组群短信：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）

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

工艺自驾线路：

PART 01

研究方案最终结果

01、高脂饮食搭配帮助的胰岛素减少小鼠展现出胃肠道微生物培养基制品群的为显著变迁

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测序和宏人类基因组分析：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引发的IR小鼠表面出肠腔微动物群的可观的变化

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

02、高脂饮食疗法成脂的胰岛素抗击小鼠5-HIAA横向缩减

ND和HFD的小鼠的可以使肠胃细胞排泄率技术水平彼此会出现偏态地域距离（图2A和B）。地域距离细胞排泄率物主要聚集的方法分为不饱和状态脂肪多酸的生态学炼制、苯丙氨酸细胞排泄率、酪氨酸细胞排泄率和色氨酸细胞排泄率（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）；靶向疗法代谢转化组学证明：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介导的IR小鼠5-HIAA平均水平缩减

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

03、5-HIAA可在胃中经微海洋生物经过非典型示范前提条件由色氨酸出现

为浅论5-HIAA可不也可以也可以由胃肠微海洋菌物群由宿主细胞单独的的带来。各用Trp、5-HTP和5-HT对小鼠大便悬液完成训练，预估5-HIAA的含量。证明Trp和5-HTP在微海洋菌物催化反应进程含有为显著的5-HIAA的带来，而5-HT沒有（图3B），证明这一种微海洋菌物代谢率渠道单独的的于关键的5-HT渠道（luz15酶介导）。

小鼠粪便样本进行了宏基因组组分析。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可在人体经微动物凭借非典型的有效途径由色氨酸生产

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

04、5-HIAA调理红提葡萄糖粉接受不健康和高血压且保护肝胰岛素敏感度性

体中和体内质量检验，质量检验5-HIAA可不可以有缓和胰岛素反抗的灵活性。食草动物模式实现糖耐量质量检验（OGTT）和胰岛素耐量质量检验（ITT）：5-HIAA缓和了夏黑葡萄糖水接受性和胰岛素接受性。 组织细胞建模 经5-HIAA加工处理后，胰岛素加快的IRS1酪氨酸磷过酸和中上游Akt磷过酸品质大大减少，显示信息5-HIAA可加快内脏胰岛素移动信号转导，保护措施胰岛素铭情绪化。

图4 5-HIAA缓解红提葡萄糖粉耐热恶意和糖尿病且稳定肝胰岛素铭理想化

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

05、5-HIAA依据更改密码肝胀AhR/TSC2/mTORC1轴来提高网站胰岛素数据牵张反射

预测5-HIAA对胰岛素移动手机信号牵张反射的带动或许依耐感于其对mTORC1移动手机信号径路的减弱。血细胞研究确认5-HIAA减弱了mTORC1介导的S6K1磷过酸（图5A）。对于那些mTORC1上下游负改善要素TSC2，5-HIAA用量都可以依耐感性地促进TSC2什么是基因的转录，增长其淀粉酶品质（图5B和C）。且TSC2被冷漠情況下，5-HIAA影响对mTORC1缴活的减弱。 并且胃中身体外科学实验中表明5-HIAA就能够以配体忽略的途径激活开通AhR，且核实了AhR在TSC2-mTORC1手机信号信号径路中的长江上游反应，声明书5-HIAA借助AhR抑制性TSC2-mTORC1信号径路。

图5 5-HIAA在重置内脏器官AhR/TSC2/mTORC1轴来催进胰岛素警报传导电流

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

06、T2D病员提示 5-HIAA横向变低

诊疗上，T2D病员（n = 21）与无T2D（H；n = 15）的粪渣结核杆菌厌氧发酵液中5-HIAA能力回落（图6A）。的同时，T2D病员（n=23）与身心健康受试者（n = 22）血清中5-HIAA能力减少（图6B）。尽管说两对间他们的尿液中5-HIAA能力无显著性性好异，但仍考察到T2D受试者有回落态势（图6C）。

图6 T2D求美者界面显示5-HIAA层次下调

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

PART 02

一篇文章个人总结

该分析完成昆虫建模粪水、血清样版的16S rDNA测序、宏基因遗传组测序、非靶并且 靶向疗法产生组学等技術，表明消化道细菌制品群依赖症的色氨酸产动物制品5-HIAA在高脂饮食健康引导的胰岛素抵触和T2D中的关键反应；因素现5-HIAA是完成控制肝脏等AhR/TSC2/mTORC1数据信号信号通路，减少胰岛素神经敏单纯和红提糖产生，存在因素的制疗作用。与此同时，5-HIAA标准的调低也许是T2D所以，金星由于这些原因程度的动物制品标志牌物，更加一个脚印的分析行探险其在临床药理采用中的也许性。

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，文章采用两组学科技剖析了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（绘制）胆固醇质组、（非）靶点药物产生转化组（如靶点药物色氨酸产生转化组）、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！

参考资料医学文献：

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.