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摘要:综述瘦素的生物学特性、作用机制及与癌症的关系。
关键词:瘦素;癌症
中图分类号:Q513+.5,R730.2文献标识码:E文章编号:1672-979X(2007)01-0067-03
Progress on Leptin and Cancer
MA Jun ,ZHANG Bao-yong
(College of Food Science, Southwest University, Chongqing 400716, China)
Abstract:The biological characteristics and action mechanism of leptin and the relationship between leptin and cancer are summarized on the base of massive information.
Key words:leptin;cancer
瘦素(leptin,LEP),是由肥胖基因(ob基因)编码的,由体内脂肪细胞产生的蛋白质激素,作用于下丘脑的体重调节中枢,引起食欲降低,能量消耗增加,导致降低体重,减少体脂。
癌是机体在各种致癌因素的作用下,局部组织异常增生而形成的新生物。致癌原因是多方面的,LEP与某些癌症的发生有着一定的联系,笔者对其进行介绍。
1LEP的生物学特性和作用机制
1994年,洛克菲勒大学的Zhang[1]利用分子生物学的方法成功克隆了人和小鼠的ob基因,并鉴定了它们所表达的蛋白质LEP。LEP的译名有苗条素、瘦素、消脂素等。
1.1LEP的生物学特性
LEP主要由白色脂肪组织合成分泌[2],合成的多少取决于脂肪细胞体积的大小。当进食较少时,脂肪细胞体积较小,分泌的LEP也少[3]。后来的研究表明,棕色脂肪组织、胎盘、肌肉和胃黏膜也可合成少量LEP[4,5]。
LEP是ob基因编码产物,人和小鼠体内的LEP均是一种由167个氨基酸残基组成的蛋白质。在分泌入血过程中,去除其中由21个氨基酸残基组成的N端信号肽,形成成熟的LEP,表明LEP是一种分泌蛋白。成熟的LEP含146个氨基酸残基,相对分子质量为16 000,具有强亲水性,单链,球形分子,以单体形式存在于血浆中。人和鼠的LEP氨基酸序列有84% 的同源性。ob基因突变的ob/ob小鼠血浆中检测不到LEP存在。正常人血清中LEP大部分以结合形式存在,而肥胖患者血清中大部分以游离形式存在。
1.2LEP的作用机制[6]
LEP作用于LEP受体,对机体代谢起着调节作用。LEP受体分布广泛,是一种多靶器官、多功能的激素。LEP可能的作用机制包括:(1)抑制食欲 LEP可作用于下丘脑的摄食和饱感中枢,使人或动物产生饱感,减少摄食。同时能降低下丘脑神经肽Y的表达,此神经肽有刺激摄食的作用,抑制了下丘脑神经肽,也就抑制了食欲;(2)增加能量消耗 可能是LEP刺激神经中枢,增加了外周去甲肾上腺素的释放,而去甲肾上腺素有促进脂肪消耗的作用;(3)抑制脂肪合成 可能是通过减少脂肪合成的中间产物所致。大量研究已明确,LEP参与糖、脂肪及能量代谢的调节,促使机体减少摄食,增加释能,抑制脂肪细胞的合成,减轻体重。
2LEP对癌症的影响
2.1LEP对胃癌的影响
胃癌细胞株及胃癌组织普遍存在LEP和LEP受体表达,LEP可促进胃癌细胞株增生[7]。此种表达可能是由于胃癌组织中存在LEP及其ob受体的高表达现象,为双重表达。LEP可能通过自分泌/旁分泌途径,直接促进胃癌组织的发生和发展。另一方面,LEP刺激产生的胃泌素、血管活性肠肽、胆囊收缩素等胃肠激素,在胃肠道肿瘤中存在自分泌调节和“异位分泌”现象,可与肿瘤细胞上相应受体结合,刺激肿瘤的生长。其生物学效应和作用机制类似于对正常胃肠黏膜的生理作用及机制[8-11]。再者,LEP在胃癌中的表达亦可能为胃源性LEP的“异位”分泌,其在胃癌组织中的作用可能类似于胃源性LEP。推测在胃癌组织中,LEP也可通过类似机制促进胃癌细胞的增生和血管生成。
2.2LEP对乳腺癌的影响
对LEP的深入研究发现,在乳腺癌的上皮细胞中有LEP的mRNA及其受体的表达。LEP既增加正常乳腺细胞的增生,又增加乳腺癌细胞的增生,提示LEP可能与乳腺癌的发生有关[12]。LEP促进乳腺癌细胞生长的作用机制可能是:LEP通过自分泌和全身内分泌作用于乳腺上皮细胞,促进肿瘤细胞的生长;还能促进肿瘤向周围组织的浸润,增加肿瘤内血管的发生,促使脂肪组织中雄二烯酮向雌酮的转化,从而与雌激素相互作用,刺激乳腺上皮增生而促使乳腺肿瘤发生[13]。
但也有研究发现,乳腺癌发生需要在血清LEP、甘油三酯(TG)和载酯蛋白A1(ApoA1)水平升高及低密度脂蛋白-胆固醇(LDL-C)水平共存的情况下进行[14]。
2.3LEP对肺癌的影响
肺癌患者在晚期常伴有体重下降、皮下脂肪耗竭等,这些能量代谢失衡的表现不仅与肺癌组织本身或营养物质有关,更与细胞因子网络调节的失常有关[15]。LEP作为调节食物摄取及能量消耗的重要激素,与神经内分泌系统之间形成一个闭合环路,作用于下丘脑、胰腺和甲状腺等,影响内分泌及代谢过程,从而反馈调节体脂的储存[1]。
陶晓南等[16]通过实验发现,肺癌患者血清的低LEP水平也可能是导致肺癌患者易于并发感染的原因之一。
2.4LEP对子宫内膜癌的影响
近年研究表明,子宫内膜癌的发生是一个从正常子宫内膜增生性子宫内膜非典型增生子宫内膜癌的过程。在正常内膜组织的研究中,LEP的表达报道不一,Kitawaki等[17]用逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)、RNA印迹(Northern blot)杂交分析、蛋白质印迹(Western blot)分析方法未检测到月经周期子宫内膜LEP的表达。Alfer等[18]虽然应用免疫组化分析检测到子宫内膜LEP蛋白的表达,但用RT-PCR未检测到LEP mRNA的表达。而Goniales等[19]用RT-PCR、蛋白质印迹和免疫组化方法检测到分泌期子宫内膜LEP的表达。
董姣爱等[20]用免疫组化分析了不同组别的子宫内膜组织95例,结果表明LEP在子宫内膜组织中有表达。并通过研究发现,LEP及LEP受体的异常表达与子宫内膜癌的发生有一定关系,且LEP的表达在单纯增生-非典型增生-子宫内膜癌的发展过程中呈递减趋势。
2.5LEP对其他癌症的影响
除以上介绍之外,LEP还与直肠癌、宫颈癌、卵巢癌、食管癌等有联系。
参考文献
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