۲۰ سال لپتین: ارتباط سیگنال دهی لپتین با عملکرد بیولوژیکی ۲۰ years of leptin: connecting leptin signaling to biological function
- نوع فایل : کتاب
- زبان : فارسی
- چاپ و سال / کشور: 2014
توضیحات
رشته های مرتبط: زیست شناسی، علوم سلولی و مولکولی، میکروبیولوژی و بیوانفورماتیک
خلاصه فعالیت هیپوتالاموسی لپتین باعث افزایش تعادل انرژی منفی و تعدیل هم ایستایی گلوکز شده ، همچنین به عنوان یک سیگنال مجاز به سمت محورهای اعصاب و غدد عمل می کند که رشد و تولید مثل را کنترل می کند. از آنجایی که کشف اولیه لیپتین ۲۰ سال قبل بوده است ، اکنون چیزهای زیادی در رابطه با مکانیسم های ملکولی فعالیت لپتین و چگونگی تاثیرگذاری سیگنال های تخصصی لپتین بر فیزیولوژی می باشد. لپتین از طریق دریافت کننده ی طویل Lep Rb لپتین عمل می کند. فعال سازی Lep Rb و در نتیجه ففرسلاسیون تیروزین چندین مسیر سیگنال دهی از جمله فاکتورهای رونویسی STAT مسیر PlBKinase / پروتئین- IRS ، سیگنال دهی ERK و SHP2 و SH2B1 را فعال نموده و به کار می گیرد. هر یک از این مسیرها جنبه هایی از فیزیولوژی و فعالیت لپتین را کنترل می کند. مسیر های مهم جلوگیری کننده توسط پروتئین های سرکوب گر سیگنال دهی سیتوکین ایجاد شده و پروتئین فسفاتازتیروزیی نیز فعالیت فیزیولوژیک لپتین را محدود می کند. مقدمه چاقی و بسیاری از بیماری از بیماری های همراه آن نشان دهنده ی چالش مهمی در رابطه با سلامت عمومی را در ایالات متحده امریکا نشان می دهد-. هزینه های مراقبت سلامت در رابطه با چاقی سالانه بیش از ۱۴۷ بیلیون ( میلیارد) دلار برآورد شده است. علاوه بر ضرر اقتصادی، چاقی باعث مرگ و میر و معلولیت پیش از بلوغ از طریق سکته ، بیماری های قلبی – عروقی ، دیابت شیرین نوع ۲ می شود و به علاوه ، اپیدمی چاقی محدود به ایالات متحده امریکا نمی باشد. تحقیقات بیشماری نقش حیاتی لپتین در برقراری تعادل انرژی را توضیح دادند . کمبود لپتین به شکل گرسنگی و یا نقص ژنتیکی لپتین ، باعث افزایش گرسنگی ی شود در حالی که برنامه ی صرفه جویی در انرژی اعصاب و غدد و تغییرات خود به خودی از جمله کاهش همراهی سیستم عصبی در عملکرد تیروئید ، رشد و تولید مثل را افزایش می دهد ( آهیا و همکاران ۱۹۹۷ ) . در مان لپتین عمدتاً این تغییرات را به شکل اول برمی گرداند . ( فروغی و همکاران ۲۰۰۲و ۱۹۹۹) همچنین ، کاهش لپتین باعث افزایش تنوع در دیگر تغییرات رفتاری و فیزیولوژیکی در پاسخ دهی متناسب با ذخایر کم انرژی را افزایش می دهد (لو و همکاران ۲۰۰۶ ، لوئی و همکاران ۲۰۱۱ و ۲۰۱۰) . علی رغم اعلام اولیه لپتین به عنوان یک درمان پتانسیل برای چاقی انسان، اغلب انسان های چاق تراکم لپتین رایج خود را نشان دادند.(مافی و همکاران ۱۹۹۵)سرم لپتین متناسب با درصد چربی بدن افزایش می یابد. بیماران چاق لپتین را در سطحی متناسب با توده ی چرب افزایش یافته ی خود ترشح می کنندو نشان می دهند که تراکم لپتین( هایپرلپتیما) متناسب با کنترل های پشتیبانی بالا می رود. این مباحثه طوری عمل می نماید که اهمیت توسعه درکی کامل تر از سیگنال دهی لپتین ، اثرات سلولی آن ، مسیرهای عصبی هدف و ادغام با دیگر و ترمینال های خود ایستایی انرژی را کم می کند .( شکل های ۱و۲ ) لپتین و LepRb : لپتین یک پروتئین با ۱۴۶ اسید آمینه است که در بافت چرب سفید متناسب با ذخیره های تری گلیسیرید تولید می شود(فردریش و همکاران۱۹۹۵ ). زمانی که لپتین به چرخه ترشح می شود ، به مقر می رود ، جایی که احتمالاً جایی که احتمالاً از طریق ارگان های شبکه عصبی مشیمیه ???? ، وارد CNS می شود . لپتین در مغز با پیوند شدن و فعال سازی شکل طویل LepRb عمل می کند که در ابتدا در زیرمجموعه های تخصصی نرون ها در هسته ی مشخص هیپوتالاموسی و ساقه ی مغز بیان می شود (تارتاگلیا ۱۹۹۷، الیاس و همکاران ۲۰۰۰، اسکات و همکاران ۲۰۰۹، پاترسون و همکاری۲۰۱۱) . جهش هایی که LepRb را غیر فعال می کند و همچنین مواد ضد فعال سازی LepRb تایید می کنند که پیوند لپتین با LepRb برای فعالیت بیولوژیکی آن لازم است ( چن و همکاران ۱۹۹۶ ، شپلیمان و همکاران ۲۰۱۱) در حالی که ژن LEPR چندین ایزوفرم را رمز گذاری می کند.
خلاصه فعالیت هیپوتالاموسی لپتین باعث افزایش تعادل انرژی منفی و تعدیل هم ایستایی گلوکز شده ، همچنین به عنوان یک سیگنال مجاز به سمت محورهای اعصاب و غدد عمل می کند که رشد و تولید مثل را کنترل می کند. از آنجایی که کشف اولیه لیپتین ۲۰ سال قبل بوده است ، اکنون چیزهای زیادی در رابطه با مکانیسم های ملکولی فعالیت لپتین و چگونگی تاثیرگذاری سیگنال های تخصصی لپتین بر فیزیولوژی می باشد. لپتین از طریق دریافت کننده ی طویل Lep Rb لپتین عمل می کند. فعال سازی Lep Rb و در نتیجه ففرسلاسیون تیروزین چندین مسیر سیگنال دهی از جمله فاکتورهای رونویسی STAT مسیر PlBKinase / پروتئین- IRS ، سیگنال دهی ERK و SHP2 و SH2B1 را فعال نموده و به کار می گیرد. هر یک از این مسیرها جنبه هایی از فیزیولوژی و فعالیت لپتین را کنترل می کند. مسیر های مهم جلوگیری کننده توسط پروتئین های سرکوب گر سیگنال دهی سیتوکین ایجاد شده و پروتئین فسفاتازتیروزیی نیز فعالیت فیزیولوژیک لپتین را محدود می کند. مقدمه چاقی و بسیاری از بیماری از بیماری های همراه آن نشان دهنده ی چالش مهمی در رابطه با سلامت عمومی را در ایالات متحده امریکا نشان می دهد-. هزینه های مراقبت سلامت در رابطه با چاقی سالانه بیش از ۱۴۷ بیلیون ( میلیارد) دلار برآورد شده است. علاوه بر ضرر اقتصادی، چاقی باعث مرگ و میر و معلولیت پیش از بلوغ از طریق سکته ، بیماری های قلبی – عروقی ، دیابت شیرین نوع ۲ می شود و به علاوه ، اپیدمی چاقی محدود به ایالات متحده امریکا نمی باشد. تحقیقات بیشماری نقش حیاتی لپتین در برقراری تعادل انرژی را توضیح دادند . کمبود لپتین به شکل گرسنگی و یا نقص ژنتیکی لپتین ، باعث افزایش گرسنگی ی شود در حالی که برنامه ی صرفه جویی در انرژی اعصاب و غدد و تغییرات خود به خودی از جمله کاهش همراهی سیستم عصبی در عملکرد تیروئید ، رشد و تولید مثل را افزایش می دهد ( آهیا و همکاران ۱۹۹۷ ) . در مان لپتین عمدتاً این تغییرات را به شکل اول برمی گرداند . ( فروغی و همکاران ۲۰۰۲و ۱۹۹۹) همچنین ، کاهش لپتین باعث افزایش تنوع در دیگر تغییرات رفتاری و فیزیولوژیکی در پاسخ دهی متناسب با ذخایر کم انرژی را افزایش می دهد (لو و همکاران ۲۰۰۶ ، لوئی و همکاران ۲۰۱۱ و ۲۰۱۰) . علی رغم اعلام اولیه لپتین به عنوان یک درمان پتانسیل برای چاقی انسان، اغلب انسان های چاق تراکم لپتین رایج خود را نشان دادند.(مافی و همکاران ۱۹۹۵)سرم لپتین متناسب با درصد چربی بدن افزایش می یابد. بیماران چاق لپتین را در سطحی متناسب با توده ی چرب افزایش یافته ی خود ترشح می کنندو نشان می دهند که تراکم لپتین( هایپرلپتیما) متناسب با کنترل های پشتیبانی بالا می رود. این مباحثه طوری عمل می نماید که اهمیت توسعه درکی کامل تر از سیگنال دهی لپتین ، اثرات سلولی آن ، مسیرهای عصبی هدف و ادغام با دیگر و ترمینال های خود ایستایی انرژی را کم می کند .( شکل های ۱و۲ ) لپتین و LepRb : لپتین یک پروتئین با ۱۴۶ اسید آمینه است که در بافت چرب سفید متناسب با ذخیره های تری گلیسیرید تولید می شود(فردریش و همکاران۱۹۹۵ ). زمانی که لپتین به چرخه ترشح می شود ، به مقر می رود ، جایی که احتمالاً جایی که احتمالاً از طریق ارگان های شبکه عصبی مشیمیه ???? ، وارد CNS می شود . لپتین در مغز با پیوند شدن و فعال سازی شکل طویل LepRb عمل می کند که در ابتدا در زیرمجموعه های تخصصی نرون ها در هسته ی مشخص هیپوتالاموسی و ساقه ی مغز بیان می شود (تارتاگلیا ۱۹۹۷، الیاس و همکاران ۲۰۰۰، اسکات و همکاران ۲۰۰۹، پاترسون و همکاری۲۰۱۱) . جهش هایی که LepRb را غیر فعال می کند و همچنین مواد ضد فعال سازی LepRb تایید می کنند که پیوند لپتین با LepRb برای فعالیت بیولوژیکی آن لازم است ( چن و همکاران ۱۹۹۶ ، شپلیمان و همکاران ۲۰۱۱) در حالی که ژن LEPR چندین ایزوفرم را رمز گذاری می کند.
Description
Hypothalamic leptin action promotes negative energy balance and modulates glucose homeostasis, as well as serving as a permissive signal to the neuroendocrine axes that control growth and reproduction. Since the initial discovery of leptin 20 years ago, we have learned a great deal about the molecular mechanisms of leptin action. An important aspect of this has been the dissection of the cellular mechanisms of leptin signaling, and how specific leptin signals influence physiology. Leptin acts via the long form of the leptin receptor LepRb. LepRb activation and subsequent tyrosine phosphorylation recruits and activates multiple signaling pathways, including STAT transcription factors, SHP2 and ERK signaling, the IRS-protein/ PI3Kinase pathway, and SH2B1. Each of these pathways controls specific aspects of leptin action and physiology. Important inhibitory pathways mediated by suppressor of cytokine signaling proteins and protein tyrosine phosphatases also limit physiologic leptin action. This review summarizes the signaling pathways engaged by LepRb and their effects on energy balance, glucose homeostasis, and reproduction. Particular emphasis is given to the multiple mouse models that have been used to elucidate these functions in vivo.
