
2024年8月,苏北工院专科专科大学叶邦策/周英、云南工业化专科专科大学漆楠在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。
篇文章名字大全: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)
诗人部门:华东理工大学、浙江工业大学
实验材质:血清、粪便
排序资料: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
能力交通路线:
PART 01
探索的结果
01、高脂饮食起居诱惑的胰岛素反击小鼠具体表现出肠子的微生物学群的正相关变换
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测序和宏遗传基因组分析: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促进的IR小鼠主要表现出肠子菌群技术群的相关性波动
02、高脂饮食文化分析的胰岛素对抗小鼠5-HIAA水平方向减小
ND和HFD的小鼠的消化道产生质量内具有强势对比(图2A和B)。对比产生物制品通常丰度的途经也包括不过剩脂肪细胞酸的生物制品转化成、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);靶向疗法细胞代谢组学证明: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成脂的IR小鼠5-HIAA技术水平降低了
03、5-HIAA可在人体经微生物菌种技术按照非经典条件由色氨酸生成
为探析5-HIAA是否是可由肠内细小的微动物制品制品群由快穿之女主自主存在。区别用Trp、5-HTP和5-HT对小鼠尿液悬液完成的培养,检测的5-HIAA的质量浓度。察觉到Trp和5-HTP在细小的微动物制品制品催化氧化进程含有不错的5-HIAA的存在,而5-HT沒有(图3B),表述这一细小的微动物制品制品排泄路经自主于其最典型的的5-HT路经(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可在机体经微海洋生物在非明显途经由色氨酸导致
04、5-HIAA缓和提子糖承受欠佳和变胖且确保肝胰岛素强烈性
体里和休外实验设计,检定5-HIAA有无享有减少胰岛素抗御的渗透性。甲壳动物模型工具实施糖耐量实验设计(OGTT)和胰岛素耐量实验设计(ITT):5-HIAA减少了提子糖受和胰岛素受。 神经细胞仿真模型经5-HIAA整理后,胰岛素催进的IRS1酪氨酸磷硝化作用和在下游Akt磷硝化作用程度降,显示5-HIAA不错催进肝和脏胰岛素数据转导,保護胰岛素比较敏主观。
图4 5-HIAA减少草莓糖耐受性异常情况和肥胖型且提高肝胰岛素神经敏情绪化
05、5-HIAA经过刺激胰腺AhR/TSC2/mTORC1轴来加速胰岛素的信号减压反射
推断5-HIAA对胰岛素4g手机信号电荷转移的催进有机会忽略于其对mTORC14g手机信号信号通路的抑止。上皮细胞科学试验表明5-HIAA抑止了mTORC1介导的S6K1磷硝化作用(图5A)。我们对mTORC1中下游负干预系数TSC2,5-HIAA药量都可以忽略性地刺激作用TSC2什么是基因的转录,加快其蛋白酶总体水平(图5B和C)。且TSC2被沉默无言的情况下,5-HIAA衰退对mTORC1启用的抑止。 单独身体内部休外实践中得知5-HIAA就可以以配体依耐的的方式激活卡AhR,且声明了AhR在TSC2-mTORC1走势通道中的中下游角色,发现5-HIAA进行AhR可以抑制TSC2-mTORC1通道。
图5 5-HIAA能够缴活肝或其他排毒器官AhR/TSC2/mTORC1轴来使得胰岛素讯号传输
06、T2D提高凸显5-HIAA含量急剧下降
临床药学上,T2D糖尿病病号(n = 21)与无T2D(H;n = 15)的粪渣菌类沤肥液中5-HIAA技术面走低(图6A)。互相,T2D糖尿病病号(n=23)与营养健康受试者(n = 22)血清中5-HIAA技术面影响(图6B)。尽管几组间尿样中5-HIAA技术面无相关系数性能差异,但仍考察到T2D受试者有走低大趋势(图6C)。
图6 T2D病号彰显5-HIAA能力回落
PART 02
句子总结ppt
该科研进行绿色仿真模型大便、血清样版的16S rDNA测序、宏基因组组测序、非靶还有靶向药物基础分解分解代谢组学等技艺,体现了肠腔微生物制品检测体群信任的色氨酸基础分解分解代谢物5-HIAA在高脂食用促进的胰岛素抵触和T2D中的非常重要用;风险现5-HIAA是进行调理肝脏等AhR/TSC2/mTORC1数据环路,优化胰岛素敏感脆弱性和冬枣糖基础分解分解代谢,具有着风险的冶疗价值量。不仅如此,5-HIAA的水平的拉低应该最为T2D过去检测的生物制品体logo物,进一次的科研不错经历其在临床试验app中的应该性。PART 03
拜谱总结
5-HIAA是5-羟色胺下游的一种色氨酸代谢物,文章采用几组学技术工艺剖析了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。
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对比期刊论文:
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.