2型心脏病（T2D）有的是种由几种遗传的和生活环境原因致使的宽泛发生的消化吸收率性疾患。肠管微生态学群与寄主双方间的双方的功效在餐食诱惑的T2D致病体制中起着核心的功效。高脂餐食（HFD）会促使肠管微生态学群的错乱，摧毁肠-肝轴的稳定，并进行微生态学消化吸收率物的影响内脏的消化吸收率反应，而使促使内脏胰岛素抵挡和红提葡糖消化吸收率不正确。在肠管中，色氨酸有的是种必要的馥郁族碳水化合物，其消化吸收率途经与肠管微生态学群的活动方案紧密有关系。色氨酸消化吸收率的错乱与T2D的发生起着必要联络。虽说，虽说已经有科学研究准确分析了肠管微生态学群在色氨酸消化吸收率中的的功效，但其准确体制仍不知道。

2024年8月，华南理工学大家叶邦策/周英、江西化工大家漆楠在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。

句子称谓：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）

我们公司：华东理工大学、浙江工业大学

分析建筑材料：血清、粪便

分组名称消息：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）

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

科技途径：

PART 01

钻研报告

01、高脂饮食健康促进的胰岛素减缓小鼠特征出消化道微动物群的正相关变幻

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DNA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小鼠具体表现出肠腔微海洋生物群的显著性发生变化

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

02、高脂饮食搭配帮助的胰岛素承受小鼠5-HIAA层次降低

ND和HFD的小鼠的肠腔产生的水平区间内会有正相关地域一定的差异（图2A和B）。地域一定的差异产生物学其主要聚集的渠道以及不饱合脂质酸的生物学制成、苯丙氨酸产生、酪氨酸产生和色氨酸产生（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）；靶向药物细胞代谢组学证明：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诱骗的IR小鼠5-HIAA层次较低

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

03、5-HIAA可在休内经微菌物顺利通过非具代表性方法由色氨酸引发

为浅析5-HIAA是否是是可以由肠胃微怪物群由宿体独有导致。分别是用Trp、5-HTP和5-HT对小鼠畜禽粪便悬液开始培养出，測量5-HIAA的盐浓度。挖掘Trp和5-HTP在微怪物催化氧化期间有强势的5-HIAA的导致，而5-HT找不到（图3B），表述这般微怪物消化吸收经由独有于先进典型的5-HT经由（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可在内部经微益生菌使用非关键方法由色氨酸存在

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

04、5-HIAA提升草莓糖接受不合格品和高血压且长期保持肝胰岛素比较敏单纯

机体和离体测试，检验检测5-HIAA有无存在调节胰岛素承受的活性酶。动物界类别实施糖耐量测试（OGTT）和胰岛素耐量测试（ITT）：5-HIAA调节了红葡萄糖粉耐热力和胰岛素耐热力。 血细胞仿真模型经5-HIAA治理后，胰岛素利于的IRS1酪氨酸磷酸性反应和在下游Akt磷酸性反应含量消减，提醒5-HIAA能能利于肝功能胰岛素预警转导，保护区胰岛素太敏情绪化。

图4 5-HIAA可以改善萄葡糖耐受力恶意和过胖且始终保持肝胰岛素刺激性性

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

05、5-HIAA借助缴活脾脏AhR/TSC2/mTORC1轴来力促胰岛素移动信号传输

推算5-HIAA对胰岛素无线预警传导电流的加强网站或者依靠于其对mTORC1无线预警环路的遏制。人体细胞实验室灵魂存在5-HIAA遏制了mTORC1介导的S6K1磷酸性反应（图5A）。面对mTORC1长江上游负调节管控因素TSC2，5-HIAA用量能否依靠性地激励TSC2遗传基因的转录，加强其血清技术（图5B和C）。且TSC2被沉默不语现象下，5-HIAA衰竭对mTORC1修改密码的遏制。 其次身体内身体之外实验操作中发现5-HIAA能够以配体信任的方案激话AhR，且断定了AhR在TSC2-mTORC1信息环路中的上中下游用处，表明5-HIAA能够AhR抑制作用TSC2-mTORC1环路。

图5 5-HIAA可以通过激活码肝部AhR/TSC2/mTORC1轴来提高胰岛素数字信号心脏传导系统

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

06、T2D自身提示 5-HIAA技术水平变低

临床药学上，T2D爱美者（n = 21）与无T2D（H；n = 15）的粪渣革兰氏阴性菌发孝液中5-HIAA横向面上升（图6A）。时，T2D爱美者（n=23）与正常受试者（n = 22）血清中5-HIAA横向面变低（图6B）。固然多组间尿夜中5-HIAA横向面无显著性力差异，但仍分析到T2D受试者有上升市场需求（图6C）。

图6 T2D病患者显示信息5-HIAA总体水平增涨

(图源：Wei Du., et al., PNAS, 2024)

PART 02

好文章个人心得体会

该科学研究分析完成绿色建模方法猪粪、血清样版的16S rDNA测序、宏DNA组测序、非靶以其靶向疗法产生组学等技术设备，阐述胃肠益生菌制品群依赖感的色氨酸产海洋生物制品5-HIAA在高脂饮食疗法成脂的胰岛素抗拒和T2D中的首要功效；消息队列现5-HIAA是完成调肝胀AhR/TSC2/mTORC1表现通道，有效改善胰岛素敏锐性和红提葡萄糖粉产生，有着隐藏的中药治疗商业价值。不仅如此，5-HIAA的水平的减小也许看作T2D尽早疾病诊断的海洋生物制品标准物，进这一步的科学研究分析能能思考其在医学运用中的也许性。

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。

拜谱动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）血清质组、（非）靶向疗法疗法消化吸收组（如靶向疗法疗法色氨酸消化吸收组）、转录组以及微生物学学组等多组学产品技术服务体系。欢迎致电咨询！

决定性论文：

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.