色氨酸(L-Tryptophan， Trp)是一种东谈主体必需氨基酸h成人动漫， 占总氨基酸的1%， 仅从东谈主类的饮食摄入中获取. 常见的Trp自然食品起头包括燕麦、香蕉、干梅干、牛奶、金枪鱼、奶酪、面包、家禽、花生、巧克力等[4]. 天下卫生组织将Trp的保举摄入量定为4 mg/kg/d. 迄今为止， 莫得报谈过膳食中过量Trp的不利影响.

Trp在内源酶或微生物代谢作用下生成很多Trp代谢居品， 其代谢居品在不同的生理历程中阐扬要津作用， 包括参与退换免疫、神经元功能和肠谈稳态等[5]. 而Trp的穷乏或代谢历程受阻径直导致其代谢居品减少， 从而引起肠谈菌群失衡， 致使诱发或加剧IBD[6-8].

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Trp参与动物体内血浆卵白质的更新， 并可促使核黄素阐扬作用. 其次， Trp代谢物在从细胞滋长和看护到相助有机体对环境和饮食产生反馈的历程中充任了神经递质和信号分子[9]. 这些代谢物在看护肠谈稳态和系统免疫中起着至关焦躁的作用， 也潜在地影响着炎症性肠病、肿瘤、痴肥和代谢空洞征、神经系统疾病、感染性疾病、血管炎症和心血管疾病以及肝纤维化等疾病的发生和发展. 它们不仅能促进抗炎巨噬细胞、退换性T细胞、CD4+ CD8αα+退换性细胞、白介素10(interleukin 10， IL-10)和/或白介素35(interleukin 35， IL-35)抒发阳性的退换性B细胞的分化和功能， 还能促进产生IL-22的固有淋巴细胞3， 参与看护肠谈黏膜稳态[8]. 总之， 这些功能标明了Trp代谢在进化历程中承担了细胞和有机体换取的部分功能， 这些功能使食品供应与东谈主体的生理和行动保抓一致.

体内游离Trp的水平由食品摄入量和三种Trp代谢道路的作为决定. Trp的代谢道路包括以下三种[4](图1): (1)经肠谈菌群的径直代谢道路; (2)通过限速酶吲哚胺2，3-双加氧酶1(indoleamine-2，3-dioxygenase 1， IDO1)在免疫细胞和上皮细胞中的犬尿氨酸(kynurenine， Kyn)道路(kynurenine pathway， KP)代谢; (3)肠嗜铬细胞中通过Trp羟化酶1(TpH1)产生血清素的道路， 即5-羟色胺(5-hydroxytryptamine， 5-HT)道路.

肠谈微生物不错将Trp径直飘浮为吲哚过火孳生物等多种分子. 这些吲哚孳生物都是芳烃受体(aryl hydrocarbon receptor， AhR)的配体[10，11]， 如吲哚-3-醛(indole-3-aldehyde， IAld)、吲哚-3-乙酸(indole-3-acid-acetic， IAA)、吲哚-3-丙酸(indole-3-propionic acid， IPA)、吲哚-3-乙醛(indole-3-acetaldehyde， IAAld)、吲哚丙烯酸等. AhR信号被觉得是妥当性免疫和肠障蔽功能的要津组成部分， 对肠谈稳态至关焦躁. AhR径直被食品激活. 它能促进局部IL的产生， 促进上皮细胞的更新和肠谈黏膜障蔽的好意思满性， 何况作用于很多类型的免疫细胞， 如上皮内淋巴细胞、赞助性T细胞17、固有淋巴细胞、巨噬细胞、树突状细胞和中性粒细胞[12]. 此外， 很多AhR配体被细胞色素p450眷属卵白加工并失活. 举例Cyp1A1是AhR的径直转录靶标， 组成AhR信号[13]的反馈环路.

微生物代谢在肠谈AhR活性中的作用占主导地位. 有议论评释[14]， 在无菌或者患病小鼠的肠谈中穷乏AhR怡悦剂. 但是现在被确认能产生AhR配体的肠谈共生菌仍是少数， 如鲁塞尔普氏链球菌[15]和乳酸杆菌[14]. 可能还有很多大概产生AhR配体的肠谈共生菌有待发现. 在东谈主类肠谈微生物群中照旧发现了色氨酸代谢道路. Williams的议论评释[16]， 生孢梭菌不错使Trp脱羧， 生成神经递质色胺， 何况参与氧化收复反馈导致IAA和IPA的产生. IAA和IPA这两种Trp代谢居品已知会影响肠谈通透性和宿主免疫[12，17]. 在大肠杆菌中照旧武断出色氨酸和吲哚活性转运卵白. 将色氨酸飘浮为吲哚的色氨酸酶在大肠杆菌和乳酸杆菌中都有抒发[18]， 但参与吲哚进一步加工的精准微生物酶学道路， 以及它们在其他共生物种中的存在和活性还有待进一步议论刻画. 吲哚亦然一种种间信号分子， 大概鸿沟细菌生理的各个方面， 如抗生素耐药性、孢子和生物膜的变成. 在不坐蓐吲哚的细菌中， 吲哚过火孳生物显耀扼制群体感应并退换毒力因子[19]. 然则， 这些复杂现象在肠谈生态系统中的焦躁性尚未得到明确阐发.

跨越95%的游离Trp是KP的底物， 产生多种代谢居品[5]. 其中， 肠谈中KP的Trp代谢由IDO1介导， 并导致Kyn和卑劣居品的产生， 举例喹啉酸(quinolinic acid， QA)、烟酸、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸和犬尿酸(kynurenic acid， Kna)[9，20]. 另外还有两种酶将Trp代谢为Kyn， 分手是色氨酸2， 3-双加氧酶(trp 2，3-dioxygenase， TDO)和吲哚胺2，3-双加氧酶2(indoleamine-2，3-dioxy-genase 2， IDO2). KP终居品参与退换多种宿主生物学历程， 波及神经传递， 炎症和免疫反馈. 此外， 一些代谢物似乎在肠谈中阐扬特定作用. Kna等于这种情况， 其浓度沿着胃肠谈安定加多， 并透露出黏膜保护和免疫退换作用， 这可能是通过G卵白偶联受体(G protein-coupled receptor， GPR35)来罢了的[21]. GPR35主要在上皮和免疫细胞中抒发.

肠谈微生物群在刺激IDO1活性方面的要津作用照旧得到了明确评释， 相称是在无菌和抗生素营救的小鼠中[4]. 举例， 约翰逊乳杆菌在大鼠中的定植也镌汰了回肠IDO mRNA水温情血清犬尿氨酸浓度， 这与约翰逊乳杆菌培养无细胞上清液镌汰HT-29肠上皮细胞中IDO1活性的作用一致(减少47%)[22，23]. 此外， 有几种肠谈细菌编码与真核生物KP同源的酶， 因此也能产生Kyn和卑劣代谢居品[4].

色氨酸羟化酶(tryptophan hydroxylase ， TPH)是血清素生物合成的第一步限速酶， 将Trp飘浮为5-羟基色胺酸， 又将5-羟基色氨酸飘浮为5-HT[24，25]. 单胺氧化酶(monoamine oxidase ， MAO)可将5-羟色胺飘浮为5-羟吲哚乙醛， 然后飘浮为5-羟吲哚乙酸[26]， 最终通过尿液排出体外. 芳醇族-L-氨基酸脱羧酶不错将色氨酸径直飘浮为色胺. 褪黑素也不错在血清素的N-乙酰化和O-甲基化后产生[27].

95%的5-HT存在于外周组织中， 而肠嗜铬细胞是肠谈中血清素生物合成的主要场地[25]. 它是肠谈内分泌细胞中最具特点的细胞， 散播在所有这个词肠谈黏膜中. 在生理条目下， 外周5-HT不成通过血脑障蔽. 外周5-HT在胃肠谈中触发多种功能， 通过激活特异性5-HT受体[28]参与平日的东谈主体生理功能. 具体来说， 5-HT是一种焦躁的胃肠谈信号分子， 它将信号从肠谈传递给内在或外皮的神经元， 影响肠谈蠕动和提醒、分泌、血管舒张以及养分物资的接收. 此外， 抒发于肠上皮细胞顶膜和基底侧膜的5-HT选用性再摄取转运体(SERT; 由SLC6A4基因编码)从间质中消逝5-HT.

肠谈菌群是肠谈5-HT生成的主要参与者. 议论评释[25]， 在无菌小鼠中透露出结肠中5-HT生成受损和血液中5-HT浓度低. 肠谈菌群退换5-HT生成的机制尚不都备清醒， 但短链脂肪酸在刺激TPH1抒发中的作用已被确认. 此外h成人动漫， 一些次级胆汁酸， 如微生物生物飘浮胆酸盐产生的脱氧胆酸盐， 也不错刺激5-HT生物合成[25].

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