Изучение и уточнение биологической роли важных регуляторных соединений является одним из востребованных направлений исследований для фундаментальной медицины и биологии. К числу важнейших для человека регуляторных соединений относится лептин. Лептин – гормон пептидной природы, состоящий из 167 аминокислот и кодируемый геном ob (LEP), который локализуется на хромосоме 7q31.31. В организме человека лептин вырабатывается преимущественно адипоцитами белой жировой ткани и играет ряд важнейших функций, таких как регуляция энергетического гомеостаза, регуляция обмена углеводов и липидов, регуляция нейроэндокринных функций, регуляция роста и развития организма в неонатальном периоде, а также участвует в регуляции полового созревания в подростковом возрасте, метаболизме костной ткани и иммунных реакциях. Принимая во внимание столь многогранные функции, дальнейшие исследования биологической роли лептина являются актуальным направлением, имеющим не только теоретическую ценность, но и важное практическое значение, которое заключается в возможности использования лептина в качестве раннего биомаркера нарушения метаболических процессов, а также применения в качестве лекарственного препарата для лечения аутоиммунных заболеваний, сахарного диабета, ожирения, гипогонадизма и ряда других патологических состояний.
The study and clarification of the biological role of important regulatory compounds is one of the most popular areas of research for basic medicine and biology. Leptin is one of the most important regulatory compounds for humans. Leptin is a peptide hormone consisting of 167 amino acids and encoded by the ob (LEP) gene, which is localized on chromosome 7q31. 31. In the human body, leptin is produced mainly by adipocytes of white adipose tissue and plays a number of important functions: regulation of energy homeostasis, regulation of carbohydrate and lipid metabolism, regulation of neuroendocrine functions, regulation of growth and development of the body in the neonatal period, and also participates in the regulation of puberty in adolescence, bone metabolism and immune responses. Taking into account such multi-faceted functions, further research on the biological role of leptin is an urgent direction that has not only theoretical value, but also important practical significance, which lies in the possibility of using leptin as an early biomarker of metabolic disorders, as well as use as a drug for the treatment of autoimmune diseases, diabetes, obesity, hypogonadism and a number of other pathological conditions.
1. Чаулин А.М., Дупляков Д.В. PCSK-9: современные представления о биологической роли и возможности использования в качестве диагностического маркера сердечно-сосудистых заболеваний. Ч. 1 // Кардиология: новости, мнения, обучение. 2019. Т. 7. № 2. С. 45–57.
2. Чаулин А.М., Дупляков Д.В. PCSK-9: современные представления о биологической роли и возможности использования в качестве диагностического маркера сердечно-сосудистых заболеваний. Ч. 2 // Кардиология: новости, мнения, обучение. 2019. Т. 7. № 4. С. 24–35.
3. Чаулин А.М., Григорьева Ю.В., Суворова Г.Н., Дупляков Д.В. Способы моделирования атеросклероза у кроликов // Современные проблемы науки и образования. 2020. № 5. [Электронный ресурс]. URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=30101 (дата обращения: 25.01.2021).
4. Чаулин А.М., Свечков Н.А., Волкова С.Л., Григорьева Ю.В. Диагностическая ценность сердечных тропонинов у пожилых пациентов, не страдающих инфарктом миокарда // Современные проблемы науки и образования. 2020. № 6. [Электронный ресурс]. URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=30302 (дата обращения: 25.01.2021).
5. Чаулин А.М., Григорьева Ю.В. Сиртуины и сосудистое старение // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2020. № 12. С. 49–54.
6. Zhang Y., Proenca R., Maffei M., Barone M., Leopold L., Friedman J.M. Positional cloning of the mouse obese gene and its human homologue. Nature. 1994. Vol. 372. No. 6505. P. 425–432.
7. Heymsfield S.B., Greenberg A.S., Fujioka K., Dixon R.M., Kushner R., Hunt T., Lubina J.A., Patane J., Self B., Hunt P., McCamish M. Recombinant leptin for weight loss in obese and lean adults: a randomized, controlled, dose-escalation trial. JAMA. 1999. Vol. 282. No. 16. P. 1568–1575.
8. Schwartz M.W., Woods S.C., Porte D. Jr, Seeley R.J., Baskin D.G. Central nervous system control of food intake. Nature. 2000. Vol. 404. No. 6778. P. 661–671.
9. Clément K., Vaisse C., Lahlou N., Cabrol S., Pelloux V., Cassuto D., Gourmelen M., Dina C., Chambaz J., Lacorte J.M., Basdevant A., Bougnères P., Lebouc Y., Froguel P., Guy-Grand B. A mutation in the human leptin receptor gene causes obesity and pituitary dysfunction. Nature. 1998. Vol. 392. No. 6674. P. 398–401.
10. Kumar R., Mal K., Razaq M.K., Magsi M., Memon M.K., Memon S., Afroz M.N., Siddiqui H.F., Rizwan A. Association of Leptin With Obesity and Insulin Resistance. Cureus. 2020. Vol. 12. No. 12. P. e12178.
11. Montague C.T., Farooqi I.S., Whitehead J.P., Soos M.A., Rau H., Wareham N.J., Sewter C.P., Digby J.E., Mohammed S.N., Hurst J.A., Cheetham C.H. Congenital leptin deficiency is associated with severe early-onset obesity in humans. Nature. 1997. Vol. 387. No. 6636. P. 903–908.
12. Verdich C., Toubro S., Buemann B., Holst J.J., Bülow J., Simonsen L., Søndergaard S.B., Christensen N.J., Astrup A. Leptin levels are associated with fat oxidation and dietary-induced weight loss in obesity. Obes Res. 2001. Vol. 9. No. 8. P. 452–461.
13. Klein S., Coppack S.W., Mohamed-Ali V., Landt M. Adipose tissue leptin production and plasma leptin kinetics in humans. Diabetes. 1996. Vol. 45. No. 7. P. 984–987.
14. Hafeezullah M.A. Leptin: Fights against obesity. Pak J Physiol. 2006. Vol. 2. No. 1. [Electronic resource]. URL: https://www.researchgate.net/publication/258495597_Leptin_fights_against_obesity (date of access: 25.01.2021).
15. Wasim M. Role of Leptin in Obesity. J Obes Weight Loss Ther. 2015. Vol. 5. No. 2. DOI: 10.4172/2165-7904.1000258.
16. Bravo P.E., Morse S., Borne D.M., Aguilar E.A., Reisin E. Leptin and hypertension in obesity. Vasc Health Risk Manag. 2006. Vol. 2. No. 2. P. 163–169.
17. Haynes W.G. Role of leptin in obesity-related hypertension. Exp Physiol. 2005. Vol. 90. No. 5. P. 683–688.
18. Bates S.H., Stearns W.H., Dundon T.A., Schubert M., Tso A.W., Wang Y., Banks A.S., Lavery H.J., Haq A.K., Maratos-Flier E., Neel B.G., Schwartz M.W., Myers MG. Jr. STAT3 signalling is required for leptin regulation of energy balance but not reproduction. Nature. 2003. Vol. 421. No. 6925. P. 856–859.
19. Robertson S.A., Leinninger G.M., Myers MG Jr. Molecular and neural mediators of leptin action. Physiol Behav. 2008. Vol. 94. No. 5. P. 637–642.
20. Nanjappa V., Raju R., Muthusamy B., Sharma J., Thomas J.K., Nidhina P.A., Harsha H.C., Pandey A., Anilkumar G., Prasad T.K. A comprehensive curated reaction map of leptin signaling pathway. J Proteomics Bioinform. 2011. Vol. 4. No. 9. P. 181–189. [Electronic resource]. URL: https://www.longdom.org/open-access/a-comprehensive-curated-reaction-map-of-leptin-signaling-pathway-jpb.1000188.pdf (date of access: 25.01.2021).
21. Fried S.K., Ricci M.R., Russell C.D., Laferrère B. Regulation of leptin production in humans. J Nutr. 2000. Vol. 130. No. 12. P. 3127S–3131S.
22. Poetsch M.S., Strano A., Guan K. Role of Leptin in Cardiovascular Diseases. Front Endocrinol (Lausanne). 2020. Vol. 11. No. 354.
23. Sankiewicz A., Hermanowicz A., Grycz A., Lukaszewski Z., Gorodkiewicz E. An SPR imaging immunosensor for leptin determination in blood plasma. Anal Methods. 2021. DOI: 10.1039/d0ay02047h.
24. Dogan S., Cicekdal M.B., Özorhan Ü., Karabiyik G., Kazan B.T., Ekici I.D., Yilmaz B., Demirel P.B., Coban I., Tuysuz E.C., Kuskucu A., Bayrak O.F., Cleary M.P., Tuna B.G. Roles of Adiponectin and Leptin Signaling Related microRNAs in The Preventive Effects of Calorie Restriction in Mammary Tumor Development. Appl Physiol Nutr Metab. 2021. DOI: 10.1139/apnm-2020-1000.
25. Leachman J.R., Rea M.D., Cohn D.M., Xu X., Fondufe-Mittendorf Y.N., Loria A.S. Exacerbated obesogenic response in female mice exposed to early life stress is linked to fat depot-specific upregulation of leptin protein expression. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2020. Vol. 319. No. 5. E852-E862.
26. Varkaneh Kord H., M. Tinsley G., O. Santos H., Zand H., Nazary A., Fatahi S., Mokhtari Z., Salehi-Sahlabadi A., Tan S.C., Rahmani J., Gaman M.A., Sathian B., Sadeghi A., Hatami B., Soltanieh S., Aghamiri S., Bawadi H., Hekmatdoost A. The influence of fasting and energy-restricted diets on leptin and adiponectin levels in humans: A systematic review and meta-analysis. Clin Nutr. 2020. S0261-5614(20)30577-X. DOI: 10.1016/j.clnu.2020.10.034.
27. Kim J.G., Lee B.J., Jeong J.K. Temporal Leptin to Determine Cardiovascular and Metabolic Fate throughout the Life. Nutrients. 2020. Vol. 12. No. 11. P. 3256.
28. Charchour R., Dufour-Rainfray D., Morineau G., Vatier C., Fellahi S., Vigouroux C., Genoux A., Capeau J., Lacorte J.M., Collet C., Cuerq C., Bastard J.P.; groupe de travail RIHN Adipokines. Rôles biologiques à multiples facettes de la leptine [Mutltifaceted biological roles of leptin]. Ann Biol Clin (Paris). 2020. Vol. 78. No. 3. P. 231–242.
29. Larabee C.M., Neely O.C., Domingos A.I. Obesity: a neuroimmunometabolic perspective. Nat Rev Endocrinol. 2020. Vol. 16. No. 1. P. 30–43.
30. Pérez-Pérez A., Vilariño-García T., Guadix P., Dueñas J.L., Sánchez-Margalet V. Leptin and Nutrition in Gestational Diabetes. Nutrients. 2020. Vol. 12. No. 7. P. 1970.
31. Wang J., Gong P., Li C., Pan M., Ding Z., Ge X., Zhu W., Shi B. Correlation between leptin and IFN-γ involved in granulosa cell apoptosis in PCOS. Gynecol Endocrinol. 2020. Vol. 36. No. 12. P. 1051–1056.
32. Wang B., Chandrasekera P.C., Pippin J.J. Leptin- and leptin receptor-deficient rodent models: relevance for human type 2 diabetes. Curr Diabetes Rev. 2014. Vol. 10. No. 2. P. 131–145.
33. Kang K.W., Ok M., Lee S.K. Leptin as a Key between Obesity and Cardiovascular Disease. J Obes Metab Syndr. 2020. Vol. 29. No. 4. P. 248–259.
34. Katsiki N., Mikhailidis D.P., Banach M. Leptin, cardiovascular diseases and type 2 diabetes mellitus. Acta Pharmacol Sin. 2018. Vol. 39. No. 7. P. 1176–1188.
35. Mitanchez D., Jacqueminet S., Lebbah S., Dommergues M., Hajage D., Ciangura C. Relative Contribution of Gestational Weight Gain, Gestational Diabetes, and Maternal Obesity to Neonatal Fat Mass. Nutrients. 2020. Vol. 12. No. 11. P. 3434.
36. Enstad S., Cheema S., Thomas R., Fichorova R.N., Martin C.R., O’Tierney-Ginn P., Wagner C.L., Sen S. The impact of maternal obesity and breast milk inflammation on developmental programming of infant growth. Eur J Clin Nutr. 2021. Vol. 75. No. 1. P. 180–188.
37. Fyfe R., Burton A., McLennan A., McCudden L., Gordon A., Hyett J. Factors affecting cord blood leptin levels in a consecutive birth cohort. J Matern Fetal Neonatal Med. 2020 Vol. 1–6. doi: 10.1080/14767058.2020.1733518.
38. Smedlund K.B, Hill J.W. The role of non-neuronal cells in hypogonadotropic hypogonadism. Mol Cell Endocrinol. 2020. Vol. 518. P. 110996.
39. Dudek P., Kozakowski J., Zgliczyński W. The effects of testosterone replacement therapy in men with age-dependent hypogonadism on body composition, and serum levels of leptin, adiponectin, and C-reactive protein. Endokrynol Pol. 2020. Vol. 71. No. 5. P. 382–387.
40. McIlwraith E.K., Belsham D.D. Hypothalamic reproductive neurons communicate through signal transduction to control reproduction. Mol Cell Endocrinol. 2020 Vol. 518. P. 110971.
41. Scotece M., Mobasheri A. Leptin in osteoarthritis: Focus on articular cartilage and chondrocytes. Life Sci. 2015. Vol. 140. P. 75–78.
42. Scotece M., Conde J., López V., Lago F., Pino J., Gómez-Reino J.J., Gualillo O. Adiponectin and leptin: new targets in inflammation. Basic Clin Pharmacol Toxicol. 2014. Vol. 114. No. 1. P. 97–102.
43. Scotece M., Pérez T., Conde J., Abella V., López V., Pino J., Gonzalez-Gay M.A., Gomez-Reino J.J., Mera A., Gomez R., Gualillo O. Adipokines induce pro-inflammatory factors in activated Cd4+ T cells from osteoarthritis patient. J Orthop Res. 2017. Vol. 35. No. 6. P. 1299–1303.
44. Pérez-Pérez A., Sánchez-Jiménez F., Vilariño-García T., Sánchez-Margalet V. Role of Leptin in Inflammation and Vice Versa. Int J Mol Sci. 2020. Vol. 21. No. 16. P. 5887.
45. Francisco V., Pino J., Campos-Cabaleiro V., Ruiz-Fernández C., Mera A., Gonzalez-Gay M.A., Gómez R., Gualillo O. Obesity, Fat Mass and Immune System: Role for Leptin. Front Physiol. 2018. Vol. 9. P. 640.
46. Chaulin A.M., Grigoreva Yu.V., Duplyakov D.V. About the role of immuno-inflammatory mechanisms in the pathogenesis of atherosclerosis. European Journal of Natural History. 2020. no. 5. P. 2–6.
47. Чаулин А.М., Григорьева Ю.В., Дупляков Д.В. Современные представления о патофизиологии атеросклероза. Часть 1. Роль нарушения обмена липидов и эндотелиальной дисфункции (обзор литературы) // Медицина в Кузбассе. 2020. № 2. С. 34–41.
48. Conde J., Scotece M., Gómez R., Gómez-Reino J.J., Lago F., Gualillo O. At the crossroad between immunity and metabolism: focus on leptin. Expert Rev Clin Immunol. 2010. Vol. 6. No. 5. P. 801–818.
49. Pérez-Pérez A., Vilariño-García T., Fernández-Riejos P., Martín-González J., Segura-Egea J.J., Sánchez-Margalet V. Role of leptin as a link between metabolism and the immune system. Cytokine Growth Factor Rev. 2017. Vol. 35. P. 71–84.