肥満、摂食異常、糖尿病
1995年、染色体7q31.3に存在するヒトLEP遺伝子の塩基配列が同定された(Ref. 1, 2)。全長18 kbに3個のエクソンおよび2個のイントロンを含む(Ref. 3)。LEP遺伝子は、脂肪細胞においてのみ発現している。同年、染色体1q31.3に存在するヒトLEPR遺伝子がヒト胎児脳のCDNAから単離、塩基配列が決定された(Ref.4)。
Leptinは、166アミノ酸残基をもつ分子量16 kDaのタンパク質である。LEPRは、LEPをリガンドにもつサイトカイン受容体gp130ファミリーの1回膜貫通型受容体であり、いくつかのオルタナティブスプライスフォームが多くの組織に認められる。
LEPは、視床下部におけるLEPRを介して、摂食抑制およびエネルギー消費亢進を介して体重を制御する。また、造血および血管新生、創傷治癒、免疫反応、炎症反応に対する働きももつ。
ob/obマウス(LEP変異)およびdb/dbマウス(LEPR変異)は、LEP作用の欠損による摂食量の増加および肥満、高インスリン血症およびインスリン抵抗性を呈することから、糖尿病研究のモデルマウスとして重用されている。また、肥満者においては、血清レプチン濃度の上昇にも関わらず、体重の減少が認められないというレプチンの作用不全(レプチン抵抗性)が認められる。さらに、同マウスは、肥満の他に性機能の低下、骨形成の増大が認められた(Ref.5)。LEPは、中枢神経系を介して骨形成を強力に阻害する働きをもつ。非肥満のオーストラリア人女性(20-91歳)214人における疫学調査から、血清LEP濃度と骨量は相関しており、LEPは骨量を制御している可能性が示唆された(Ref.6)
1) Masuzaki, H., Ogawa, Y., Isse, N., Satoh, N., Okazaki, T., Shigemoto, M.,
Mori, K., Tamura, N., Hosoda, K., Yoshimasa, Y., Jingami, H., Kawada, T.,
Nakao, K. Human obese gene expression: adipocyte-specific expression and
regional differences in the adipose tissue. Diabetes 44: 855-858, 1995. (PMID:
7789654)
2) Isse, N., Ogawa, Y., Tamura, N., Masuzaki, H., Mori, K.,
Okazaki, T., Satoh, N., Shigemoto, M., Yoshimasa, Y., Nishi, S., Hosoda, K.,
Inazawa, J., Nakao, K. Structural organization and chromosomal assignment of
the human obese gene. J. Biol. Chem. 270: 27728-27733, 1995. (PMID:
7499240)
3) Gong, D.-W., Bi, S., Pratley, R. E., Weintraub, B. D. Genomic
structure and promoter analysis of the human obese gene. J. Biol. Chem. 271:
3971-3974, 1996. (PMID: 8626726)
4) Tartaglia, L. A., Dembski, M., Weng,
X., Deng, N., Culpepper, J., Devos, R., Richards, G. J., Campfield, L. A.,
Clark, F. T., Deeds, J., Muir, C., Sanker, S., Moriarty, A., Moore, K. J.,
Smutko, J. S., Mays, G. G., Woolf, E. A., Monroe, C. A., Tepper, R. I.
Identification and expression cloning of a leptin receptor, OB-R. Cell 83:
1263-1271, 1995. (PMID: 8548812)
5) Ducy, P., Amling, M., Takeda, S.,
Priemel, M., Schilling, A. F., Beil, F. T., Shen, J., Vinson, C., Rueger, J.
M., Karsenty, G. Leptin inhibits bone formation through a hypothalamic
relay: a central control of bone mass. Cell 100: 197-207, 2000. (PMID:
10660043)
6) Pasco, J. A., Henry, M. J., Kotowicz, M. A., Collier, G. R.,
Ball, M. J., Ugoni, A. M., Nicholson, G. C. Serum leptin levels are
associated with bone mass in nonobese women. J. Clin. Endocr. Metab. 86:
1884-1887, 2001. (PMID: 11344177)
近藤嘉高 20121210
Update 20121225