作者首先通过临床与动物实验揭示了Trp-CA在糖代谢调控中的关键作用。临床分析显示，T2D患者粪便中Trp-CA水平显著低于健康人群，且其浓度与空腹血糖（FBG）、糖化血红蛋白（%HbA1c）及BMI呈显著负相关。动物实验进一步证实，HFD小鼠的Trp-CA水平降低，而外源性补充Trp-CA可显著改善糖耐量，并在2周内产生独立于减重的降糖效应。机制研究表明，Trp-CA的合成依赖肠道菌群，且在离体菌群环境中表现出优于甘氨胆酸（GCA）的稳定性。除此之外，Trp-CA治疗还能降低HFD小鼠的体重增幅和体脂积累。这些结果表明，Trp-CA是T2D相关的潜在生物标志物，且其由肠道菌群调控，在HFD小鼠治疗早期直接改善糖代谢，后期通过减重间接缓解胰岛素抵抗。

确定Trp-CA与代谢的潜在联系后，作者进一步研究了Trp-CA在体内的分布及作用机制。结果显示其作用机制与空间分布密切相关：Trp-CA在肠道内容物和粪便中浓度极高，但无法被吸收入血液，且仅结肠局部给药能显著促进双相胰岛素分泌、提高葡萄糖输注率并抑制肝糖生成，表明其通过肠道局部受体发挥作用。功能筛选排除了经典胆汁酸受体（TGR5/FXR/VDR/PXR）的参与，而基于肠道GPCR表达谱的高通量筛选锁定MRGPRE为Trp-CA显著激活的唯一受体。结构生物学实验进一步揭示：Trp-CA结合诱导人源和小鼠MRGPRE胞外区构象重排，从分子层面阐明激活机制。基因功能实验证实MRGPRE的必要性：① 全身性敲除（Mrgpre^‾/‾）或肠道特异性敲除（Mrgpre^ΔIE）小鼠中，Trp-CA改善高脂饮食诱导的糖耐量受损、降低肝糖生成及促进胰岛素分泌的作用完全消失；②Mrgpre^ΔIE小鼠本身加重糖代谢紊乱，且阻断Trp-CA对体重和脂肪量的有益调节。综上，Trp-CA作为肠道富集的内源性分子，通过特异性激活肠上皮GPCR受体MRGPRE调控葡萄糖稳态。

确认Trp-CA的受体后，作者对下游机制进行了深入研究。实验表明Trp-CA处理可上调结肠Gcg基因（编码胰高血糖原）的表达，选择性提高口服葡萄糖后的血清胰高血糖素样肽GLP-1和胰岛素水平。在GLP-1受体被拮抗后，Trp-CA仍能刺激GLP-1分泌但降糖效应消失，证实其作用依赖GLP-1通路。随后，作者通过MRGPRE基因敲除模型（Mrgpre^⁻/⁻和Mrgpre^ΔIE小鼠）得到了关键性证据：敲除小鼠中Trp-CA诱导的GLP-1/胰岛素分泌增强效应完全消失。单细胞测序证实MRGPRE在GCG⁺ L细胞中特异性高表达，且Trp-CA可显著促进人/鼠L细胞系的GLP-1分泌，该效应在敲低Mrgpre后被阻断。这些结果表明肠道局部富集的Trp-CA通过特异性激活L细胞膜上的MRGPRE受体，显著促进胰高血糖素样肽GLP-1的分泌，揭示了Trp-CA-MRGPRE-GLP-1轴在肠道局部调控葡萄糖稳态的新机制。

确定Trp-CA-MRGPRE-GLP-1轴的作用后，作者进一步证实了Trp-CA可以特异性激活MRGPRE，诱导Gs解离并升高cAMP水平，而Gs-cAMP信号是L细胞分泌GLP-1的经典途径，细化了信号传导的路径。随后，作者通过高分辨率的结构分析研究了Trp-CA和MRGPRE之间的相互作用，由于Trp-CA-hMRGPRE复合物易聚集，作者转而采用斑马源同源受体eqMRGPRE和替代配体2-MOA成功解析了2.5Å分辨率的冷冻电镜结构。基于此构建的hMRGPRE同源模型显示，Trp-CA结合于MRGPRE跨膜域Site1口袋：其胆酸甾核的C3/C7/C12羟基分别与H261/R103/Y107形成氢键网络，色氨酸侧链嵌入疏水腔（L99/A100/Y251），羧基与H252产生电荷作用。随后，通过功能验证表明羟基缺失衍生物（Trp-CDCA/Trp-DCA）丧失激活能力，关键残基突变（R103A/Y107A/H261A）显著削弱Gs信号和GLP-1分泌，证实该结合模式是Trp-CA特异性激活MRGPRE并触发GLP-1分泌的结构基础。

确定了Trp-CA特异性激活MRGPRE介导的GLP-1分泌中Gs-cAMP信号通路的存在后，作者发现在体内外抑制Gs-cAMP通路仅部分逆转了Trp-CA的作用，表明可能有其他信号通路参与MRGPRE介导的GLP-1分泌。而抑制蛋白作为G蛋白偶联受体（GPCR）信号传导下游效应物的支架，其信号体的存在独立于GPCR-G蛋白复合物传递特定功能。基于此作者发现MRGPRE在Trp-CA刺激下以剂量依赖性募集β-arrestin-1，且当抑制Gs-cAMP通路仅部分逆转Trp-CA效应时，ARRB1的敲除可完全阻断其促分泌作用。磷酸化蛋白质组分析显示，Trp-CA通过β-arrestin-1特异性调控162个磷酸化蛋白，其中糖酵解关键酶——ALDOA的S39位点磷酸化最为显著。机制研究表明β-arrestin-1作为支架蛋白促进MRGPRE-ALDOA复合物形成，S39磷酸化增强醛缩酶活性和糖酵解通量，提升ATP水平进而驱动GLP-1的分泌。ALDOA-S39E（磷酸化模拟突变）可增强糖酵解，而S39A（非磷酸化模拟突变）则削弱该效应。体内实验证实，肠道特异性敲除ALDOA或ARRB1均会损害Trp-CA对葡萄糖稳态的改善作用。综上所述，Trp-CA通过Gs-cAMP通路和β-arrestin-1-ALDOA磷酸化轴协同增强糖酵解，增加GLP-1分泌以调节葡萄糖代谢。

最后，为了确定Trp-CA的潜在细菌生产者，作者通过实验筛选了98种细菌，涵盖了主要的肠道细菌门。结果显示，有4种双歧杆菌可高效合成Trp-CA，其中动物乳双歧杆菌产量最高。体外实验证实由其产生的BSH/T（BAL BSH/T）纯化后可直接催化Trp-CA生成。为验证该酶功能，作者通过CRISPR-Cas9技术建立可产生BAL BSH/T的工程大肠杆菌。研究显示移植该工程菌或B. animalis subsp. lactis均能显著改善高脂饮食小鼠的葡萄糖耐受性，并提升GLP-1和胰岛素水平。以上结果表明，B. animalis subsp. lactis通过BSH/T合成Trp-CA，经MRGPRE受体通路调节宿主的GLP-1分泌和葡萄糖稳态。

综上所述，该研究发现一种由肠道共生菌——B. animalis subsp. lactis通过BSH/T催化合成新型胆汁酸代谢物Trp-CA，该代谢物作为孤儿GPCR受体MRGPRE的内源性配体，通过Gs-cAMP和β-arrestin-1-ALDOA双信号通路促进肠道L细胞分泌GLP-1，从而改善高脂饮食诱导的糖代谢异常。而临床数据显示2型糖尿病患者粪便中Trp-CA水平显著降低，且与血糖指标呈负相关。因此该研究不仅揭示了微生物-宿主共代谢调控葡萄糖稳态的新机制，更为T2D的微生物疗法提供了新靶点。