关键词: 消脂素， 肥胖， 受体， 重组消脂素

摘要消脂素(Leptin)是由肥胖基因编码、脂肪组织分泌的蛋白质类激素。Leptin与下丘脑的受体相互作用以降低食欲，增加能耗，抑制脂肪合成。多数人类肥胖者血Leptin水平显著高于正常体重者和消瘦者，但25%的肥胖个体仍相对性地缺乏Leptin。提示多数肥胖个体存在内源性Leptin拮抗，这可能是人类肥胖的重要原因。部分Leptin相对缺乏的肥胖者将有可能成为Leptin治疗的对象。重组Leptin能使体重正常化，恢复肥胖基因缺陷小鼠生育能力。

中图分类号Q591.5

Advances in Research on Leptin

Yang MeifengWu ZhishenJing FangZheng Ying

（Genetic Engineering Lab,Kunming Baima Pharmaceutical FactoryKunming 650032）

随着人类生活水平的提高，肥胖已成为当今世界的一个常见问题。在西方，约30%的成人出现肥胖。在我国，肥胖的人数也在逐年上升。肥胖实际上是一种内分泌—代谢疾病，实质上是能量摄取超过能量消耗所引起的体脂沉积过多。肥胖不仅影响体态，更重要的是它常与Ⅱ型糖尿病、高血压、高血脂、冠心病甚至某些肿瘤如乳腺癌密切相关。1950年发现第一个隐性基因突变，命名为肥胖基因^［1］(obese gene)。它是一个单基因突变，可导致重度肥胖和Ⅱ型糖尿病^［2］。近年来，Friedman等^［3］运用定位克隆(positional cloning)技术，分离得到小鼠的肥胖基因并得到人的同源序列，为揭开肥胖症之谜和诊治肥胖症奠定了基础。肥胖基因的产物是一种脂肪组织源激素，具有降低脂肪沉积的作用，故被命名为Leptin^［4］。该词源于希腊文Leptós，意为“瘦的”，国内尚无统一命名。我们暂且将其定名为“消脂素”。现就近年有关Leptin的研究进展作一综述。

1Leptin的结构

人Leptin蛋白有两种形式，即166 aa和167 aa。原因是人Leptin基因的第三个外显子前三个碱基为CAG，编码肽链第49位谷氨酰胺，它们在mRNA成熟过程中可因为选择性剪接而丢失。切去信号肽后，分泌至胞外的Leptin为145 aa和146 aa。从人Leptin氨基酸序列可以推算出其分子量为16 024 D。序列分析表明Leptin不与其它蛋白质同源，其三维结构类似于螺旋环状的细胞因子家族，包括IL-2和GH。

2Leptin的生物学特性

Leptin基因具有高度保守性，大鼠和小鼠Leptin蛋白只有6个氨基酸残基不同，两者同源性达96%，人和大鼠、小鼠三者间的同源性达83%^［5］，这种结构上的同源性是Leptin作用具有种属交叉性的基础。最近的研究表明，绝大多数肥胖者血Leptin浓度较正常体重者和消瘦者明显增高^［6，7］，但25%的肥胖个体仍相对性地缺乏Leptin^［8］。提示多数肥胖个体存在内源性Leptin拮抗，这可能是人类肥胖的重要原因。血Leptin浓度与年龄呈负相关^［7］，女性血清Leptin浓度是男性的2～3倍^{［6，7，9］}。尚未发现Leptin存在种族差异，白人与黑人的血清Leptin浓度相仿^［9］。顾卫琼等^［8］采用放免法测定15～68岁中国人血清Leptin水平，结果与西方人相近。和某些激素一样，Leptin分泌具有昼夜节律，午夜至早晨较高，凌晨2时许最高；中午至下午较低，下午13时许最低^［10］。Leptin以游离和结合两种形式存在于血循环中，游离状态可能是Leptin的活性状态。消瘦者体内60%～80%的Leptin以结合状态存在，而肥胖者体内的Leptin主要以游离状态存在^［11］。

3Leptin的功能

Leptin主要有以下功能：(1)降低食欲。Leptin与下丘脑的特异受体结合发挥其生物学作用。下丘脑弓状核分泌的神经肽Y(NPY)具有刺激食物摄入，增加能耗和提高胰岛素水平的作用^{［12，13］}。Leptin能降低NPY mRNA的表达并抑制其分泌，表明Leptin的抗摄食作用可能是NPY介导的^［12］。(2)增加能耗。Leptin通过提高代谢而增加能量消耗^［4］。Leptin作用于中枢，提高交感神经系统的活性，增加外周去甲肾上腺素的释放，激动脂肪细胞上的β₃受体，使去偶联蛋白的表达增加，于是大量储存的能量转变成热能释放^{［14～16］}。(3)抑制脂肪合成。Leptin可抑制乙酰辅酶A羧化酶基因的表达^［17］，说明Leptin可能直接抑制脂肪组织中脂类的合成。

最近的研究表明，外源性重组Leptin能使肥胖基因缺陷小鼠获得生育能力而无明显副作用^［16］，提示Leptin的作用不仅限于对体脂的调节，对生殖系统可能也有作用。

4重组Leptin的研究及展望

目前，外源性重组Leptin的应用已取得显著效果，具体表现在它不仅使内源性Leptin缺乏的突变系C57BL/6Job/ob小鼠体重下降，而且对后天饮食诱发的肥胖鼠亦有同样的减重效果^{［3，18，19］}，这使人们看到了应用Leptin治疗肥胖症的可喜前景。由于Leptin有潜在的应用价值，对其基因工程研究是必要的。我们课题组应用RT-PCR技术成功克隆了人Leptin cDNA，并有效地在大肠杆菌中进行了表达。经测序证实所克隆的人Leptin cDNA是正确的。宿主菌经培养、诱导后，表达出了特异性的16 kD蛋白-Leptin。表达量占总菌体蛋白质的30%以上。经纯化，蛋白质纯度达95%以上。我们正在建立重组Leptin的中试生产工艺，以期得到可用于实验动物和临床试验的蛋白质。

美国Amgen公司的Ⅰ期临床结果显示重组Leptin能使人体重下降。Ⅱ期临床正在进行中，用于Ⅱ型糖尿病患者和肥胖者。Caro等^［16］指出人类肥胖个体虽对内源性Leptin拮抗，但对大剂量外源性Leptin可能还是有反应的。研究表明，约1/4的肥胖个体相对缺乏Leptin^［8］，部分Leptin相对缺乏的肥胖者将有可能成为Leptin治疗的对象。所以，重组Leptin的临床应用是一个相当诱人的领域。

参考文献

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