2型胃癌（T2D）都是种由多种不同遗传的和周围环境各种因素吸引的大范围产生的基础排泄性传染内分泌疾病。可以使肠胃微怪物群与宿体期间的之间功效在餐食引发的T2D有这种情况逻辑中起着要点功效。高脂餐食（HFD）会诱发可以使肠胃微怪物群的职能絮乱，被破坏肠-肝轴的恒定，并根据微怪物基础排泄物影向肾脏器官的基础排泄职能，既使诱发肾脏器官胰岛素对抗和红提葡萄糖注射液基础排泄失败。在可以使肠胃中，色氨酸都是种首要的芬香族安基酸，其基础排泄路径与可以使肠胃微怪物群的活动内容广泛想关。色氨酸基础排泄的职能絮乱与T2D的发生了更是首要链接。既使，既然已经研究探讨实际分析了可以使肠胃微怪物群在色氨酸基础排泄中的功效，但其实际逻辑仍不要明确。

2024年8月，华北理工学院本科本科大学叶邦策/周英、江西化工本科本科大学漆楠在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。

原创文章品牌：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）

小说拜谱生物机构：华东理工大学、浙江工业大学

分析文件：血清、粪便

分组名称信心：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

新技术线路：

PART 01

分析最后

01、高脂饮食健康帮助的胰岛素抵触小鼠表达出胃肠道微微生物检测群的差异性变换

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测序和宏基因组组分析：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小鼠行为 出肠内微菌物群的显著性转化

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

02、高脂饭食帮助的胰岛素反击小鼠5-HIAA品质有效降低

ND和HFD的小鼠的肠胃分解层次相互发生同质性差异化性（图2A和B）。差异化性分解物核心含有的途经包含不饱和点人体脂肪酸的动物聚合、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引发的IR小鼠5-HIAA级别降低

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

03、5-HIAA可在胃中经细菌学采用非典型案例方式由色氨酸形成

为浅析5-HIAA有没就可以由肠管的微生态学学当中技术群由寄主单独有。依次用Trp、5-HTP和5-HT对小鼠尿液悬液来塑造，校正5-HIAA的氧浓度。出现 Trp和5-HTP在的微生态学学当中技术崔化流程含有明显的5-HIAA的有，而5-HT并没有（图3B），反映出此种的微生态学学当中技术产生途经单独于典范的5-HT途经（luz15酶介导）。

小鼠粪便样本进行了宏什么是基因组分析。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可在体内的经的微生物技术经由非典范经过由色氨酸产生了

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

04、5-HIAA改善匍萄糖接受异常情况和肥胖型且稳定肝胰岛素铭物质性

体里和身体之外实验设计，定期检查5-HIAA要不要包括改进胰岛素减缓的化学活化。猎物建模对其进行糖耐量实验设计（OGTT）和胰岛素耐量实验设计（ITT）：5-HIAA改进了夏黑葡萄糖注射液受和胰岛素受。 细胞膜模特经5-HIAA治疗后，胰岛素增强的IRS1酪氨酸磷碱化和在下游Akt磷碱化能力消减，建议5-HIAA可以增强内脏器官胰岛素数字信号转导，防护胰岛素敏感度状态性。

图4 5-HIAA提升红提葡萄糖注射液耐受力不正常和肥胖病且要保持肝胰岛素过敏性

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

05、5-HIAA经由激发肝胀AhR/TSC2/mTORC1轴来促使胰岛素无线信号牵张反射

推断出5-HIAA对胰岛素移动移动信号减弱的增强可能依赖症性于其对mTORC1移动移动信号信号通路的能能减缓。组织细胞工作印证5-HIAA能能减缓了mTORC1介导的S6K1磷酸性反应（图5A）。面对mTORC1上下游负调节细胞TSC2，5-HIAA的用药量能能依赖症性性地激起TSC2什么是基因的转录，升高其血清品质（图5B和C）。且TSC2被沉默无言状态下，5-HIAA衰退对mTORC1解锁的能能减缓。 并且身体休外进行实验中显示5-HIAA能够以配体忽略的方式缴活AhR，且可确认了AhR在TSC2-mTORC1移动信号径路中的长江上游的功效，关系证明5-HIAA采用AhR减弱TSC2-mTORC1径路。

图5 5-HIAA采用激话肝胀AhR/TSC2/mTORC1轴来使得胰岛素走势减压反射

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

06、T2D病员体现5-HIAA横向的降低

临床药理上，T2D病员（n = 21）与无T2D（H；n = 15）的粪液菌类发哮液中5-HIAA能力的较低（图6A）。的同时，T2D病员（n=23）与健康生活受试者（n = 22）血清中5-HIAA能力较低（图6B）。虽2组间小便中5-HIAA能力无为显著力差异，但仍关注到T2D受试者有的较低态势（图6C）。

图6 T2D病患者出现5-HIAA总体水平下滑

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

PART 02

论文个人心得体会

该探究凭借动植物模型工具屎尿、血清子样本的16S rDNA测序、宏人类基因组测序、非靶与靶点分泌率组学等的技术，折射出肠子微菌物群依懒的色氨酸分泌率物5-HIAA在高脂餐饮促进的胰岛素防御和T2D中的至关重要用途；内在现5-HIAA是凭借能够 调节内脏AhR/TSC2/mTORC1电磁波径路，能够 改善胰岛素脆弱性和匍萄糖分泌率，更具内在的控制商业价值。还有就是，5-HIAA水准的减轻或者是 T2D初期临床检验诊断的菌物符号物，进一点的探究能够 探索世界其在临床检验APP中的或者性。

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，文章采用两组学技能剖析了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。

拜谱生物技术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）蛋清质组、（非）靶向治疗治疗新陈代谢转化组（如靶向治疗治疗色氨酸新陈代谢转化组）、转录组以及微微生物学组等多组学产品技术服务体系。欢迎致电咨询！

参看毕业论文：

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.