瘦蛋白（Leptin）是脂肪細胞分泌的一種調(diào)節(jié)體脂沉積的重要因子，由167個氨基酸殘基組成，其中N端21個氨基酸殘基為信號肽，成熟瘦蛋白為146個氨基酸殘基組成的無糖化的多肽，相對分子量為 16 kDa，其中 tnRNA長4．5 kb。 Leptin為單鏈，鏈內(nèi)的兩個半胱氨酸構成一個二硫鍵，這種結構也常見于其他分泌型多肽。就氨基酸序列分析，Leptin是一種球型分子，無明顯的結構域或跨膜區(qū)，以單體形式存在，是由肥胖基因（Obesegene，簡稱Oh基因）編碼的，其表達具有組織特異性（Dermis等，1997），表達部位主要在脂肪組織。Leptin作用于下丘腦的特異受體（OB receptor，OB一R，促進下丘腦神經(jīng)元的分泌作用，或直接作用于相應外圍靶細胞的OB－R，包括作用于早期造血干細胞，促進其分化成熟；作用于免疫系統(tǒng)，調(diào)節(jié)機體免疫應答等（Matarese，2000），具有廣泛的生物學效應。初步的動物試驗和臨床研究表明：重組人瘦蛋白可用于肥胖癥和Ⅱ型糖尿病的治療；在動物遺傳育種方面，有望利用瘦蛋白提高家畜瘦肉率及其繁殖性能。

    1 瘦蛋白的作用機理

 

    在下丘腦中，Leptin通過與GHRH、生長抑素和促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素（CRH）等激素之間的復雜相互作用，在神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用。生理性的瘦蛋白水平對于維持正常水平的GH連續(xù)性分泌必不可少；瘦蛋白參與促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素（CRH）的表達，與ATCH相互作用，并受糖皮質(zhì)激素調(diào)節(jié)。由于瘦蛋白和皮質(zhì)醇的分泌顯示出相反的晝夜節(jié)律，提示可能存在著反饋調(diào)節(jié)。瘦蛋白作為動物體內(nèi)脂肪儲存狀況的信號，傳給下丘腦及其他內(nèi)分泌區(qū)，影響神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)的機能，使動物適應當時的能量平衡與脂肪儲存狀況（Casanuva等，1999）。大量研究資料證明，下丘腦弓狀核的神經(jīng)肽Y（NPY）神經(jīng)元是機體內(nèi)分泌活動的重要中心，調(diào)節(jié)機體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定和對外環(huán)境的適應性。NPY與胰島素、下丘腦一垂體一腎上腺皮質(zhì)軸的激活、促甲狀腺素一甲狀腺素軸抑制下丘腦一生長激素軸等有重要關系。此外，NPY還能刺激促黃體激素釋放激素（LHRH）的突發(fā)性釋放和周期性釋放。Glanin等發(fā)現(xiàn)，在下丘腦的弓狀核，Leptin可減弱NPY神經(jīng)元的興奮性傳人，產(chǎn)生抑制性突觸后效應，進而減少NPY的釋放。下丘腦是中樞神經(jīng)的加工中心，整合機體內(nèi)分泌環(huán)路，依靠Leptin傳入信息，擴展全部或部分神經(jīng)內(nèi)分泌反饋回路，特別是那些依賴和受能量水平特異調(diào)節(jié)的回路。

 

    2 瘦蛋白的生物學效應

 

    2．l 瘦蛋白對采食的影響 血中Lepin濃度主要與脂肪組織的儲存量有關，但并非簡單的直線關系。動物處于饑餓狀態(tài)時，其血中Leptin濃度的下降要比脂肪儲存量下降幅度大，在人工飼養(yǎng)時其水平的恢復要慢于體脂儲存量的恢復。Lptin作為神經(jīng)內(nèi)分泌調(diào)節(jié)激素，能夠提供調(diào)節(jié)信號，通過抑制食物攝取并提高代謝率來限制脂肪的儲存，在能量平衡中起主要調(diào)節(jié)作用（Barb等，1999），尤其是在食物缺乏或饑餓狀態(tài)下能有效延長動物存活時間。饑餓能引起一系列異常反應如產(chǎn)熱量下降、體溫過低、巨食癥、免疫力下降及神經(jīng)內(nèi)分泌紊亂，作為饑餓反應的調(diào)節(jié)者，血清Leptin的濃度也隨著下降，若用Leptin處理這些動物則能明顯改善上述饑餓反應。

 

    2．2 瘦蛋白對繁殖性能的調(diào)節(jié) 研究表明，外源Leptin能使ob／ob 小鼠獲得生育能力。經(jīng)Leptin處理的ob／ob肥胖型小鼠不僅體重降低，而且其不孕癥也得到了緩解。正常母鼠經(jīng)Lnptin處理后，表現(xiàn)出生殖器早熟，發(fā)情期提前。Lnptin作為一個生殖系統(tǒng)的代謝信號與性腺軸相互作用。外源性Leptin可以促使雌性動物子宮內(nèi)膜和輸卵管上皮的增生發(fā)育，使子宮、卵巢和輸卵管重量增加，并且卵巢和子宮均發(fā)生組織學變化；可增加雄性睪丸和輸精管的重量、精囊上皮細胞的高度和精子的數(shù)量。有人認為Leptin可能是機體進入青春期的重要啟動信號，因為人在進入青春期時血清Leptin水平顯著升高（Brann等，2002）.

 

    2．3 乳源性瘦蛋白對下一代的作用 在新生期，營養(yǎng)和調(diào)節(jié)因子是通過母乳傳遞給哺乳幼仔的，母乳中的Leptin對幼仔神經(jīng)內(nèi)分泌可能起著調(diào)節(jié)作用。乳源性Leptin是一種不為新生兒腸道分解而直接可吸收的大分子蛋白質(zhì)，主要在調(diào)節(jié)新生兒攝食、小腸成熟或腎上腺對應激的反應性等方面起著重要作用。

 

    2．4瘦蛋白的其他作用 處于饑餓狀態(tài)的小鼠其免疫功能會出現(xiàn)不同程度的下降，但補給hp－tin能使其免疫功能恢復正常。Lord（1998）試驗證明，Leptin能刺激 CD4+細胞的增殖和產(chǎn)生細胞素。此外，Leptin能夠促進造血細胞的增殖、分化和造血功能，也能促進骨髓細胞的增殖。

 

    3 影響瘦蛋白表達調(diào)控的因素

 

    3．l采食、晝夜節(jié)律對動物瘦蛋白表達的影響 用胃疾管灌注大鼠的試驗表明，采食量與進食方式均顯著影響班基因的表達。研究證明，大鼠脂肪組織中瘦蛋白的表達存在節(jié)律性：午夜和清晨最高，中午至下午時間段最低，該晝夜節(jié)律及其釋放的脈沖頻率與體脂量呈負相關，并有性別差異性。雌性24 h絕對Leptin濃度高于雄性，而晝夜波動相對小于雄性，具體原因還不清楚。Rousseau等（1997）研究還證明，飼喂高脂肪飼料，大鼠Lep表達水平提高。

 

    3．2 激素對動物瘦蛋白表達的影響

 

    3．2．1 胰島素對瘦蛋白表達的調(diào)節(jié)Saladin等（1995）給整夜禁食的大鼠腹腔注射IIU胰島素，4h后其Leptin水平即恢復到正常采食大鼠的表達水平，而給正常采食大鼠加注IIU胰島素，Leptin表達水平?jīng)]有升高，說明胰島素有代替采食提高Leptin表達的作用。研究人員認為，胰島素對Leptin的表達調(diào)控作用可能是通過對脂肪細胞的營養(yǎng)作用間接實現(xiàn)的。

 

    3．2．2糖皮質(zhì)激素對瘦蛋白表達的影響Vos等（1995）研究表明，糖皮質(zhì)激素能通過Leptin有效降低大鼠的采食量和體重，進而證明糖皮質(zhì)激素對Leptin的表達具有強烈的上調(diào)節(jié)作用。

 

    3．2．3 瘦蛋白表達的負調(diào)節(jié)Letin表達受其自身的負反饋調(diào)節(jié)，這是一般激素的共性。Leptin

自身調(diào)節(jié)的作用不是直接的，因為對于體外培養(yǎng)的脂肪細胞加入人或小鼠的重組Leptin，對內(nèi)源性瘦蛋白InRN的表達沒有影響，而在體內(nèi)條件下注射Leptin時內(nèi)源性Leptin的表達量減少。

 

    3．3內(nèi)毒素和細胞素對瘦蛋白表達的影響 正常情況下，脂肪組織基因的表達受細胞素的調(diào)節(jié)，而細胞素是動物機體受感染后的產(chǎn)物。Granfeld等（1996）研究結果說明，由感染或炎癥引起動物采食量下降，可能是首先通過引起感染動物血漿中Leptin表達水平的升高起作用的。

 

    4 瘦蛋白應用于養(yǎng)豬業(yè)的研究現(xiàn)狀及展望

 

    近幾年來，Leptin在控制食物攝入量與肥胖及繁殖方面的作用關系，在人及鼠類中進行了許多研究，而應用于豬的研究較少。在豬育種和生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)，豬瘦肉生長率的提高總是與飼料／增重的降低相聯(lián)系，這一現(xiàn)象尤其在豬自由來食時更明顯，其原因有可能是Leptin的表達和作用是緊密在一起調(diào)控的，豬的Ob基因位點可能是潛在的影響體脂含量、攝食量及飽食感的一個數(shù)量性狀位點（Dai Rujuan等，1997）。對長白。大白、杜洛克、梅山、二花臉、香豬6個瘦肉率性狀有顯著差異的不同品養(yǎng)豬大國，我們一直面臨著商品豬瘦肉率太低而常規(guī)育種方法已無法使其瘦肉率大幅度提高的問題。利用個基因的表達產(chǎn)物Leptin可以降低體脂含量這一特性，可望大幅度提高家畜的瘦肉率，改善生長性能，提高健康水平。另外，Leptin對動物繁殖性能有很大影響，現(xiàn)已證明可以使動物提前發(fā)情，縮短發(fā)情期等，因此在動物繁殖上也有重要的應用價值。