中圖分類號:G804 文獻標識:A 文章編號:1009-9328(2015)03-000-01
摘 要 主要綜述了肥胖基因及肥胖基因表達產物瘦素的結構、瘦素受體的結構和功能,著重探討運動干預對瘦素及瘦素受體影響的研究,并對研究前景提出展望。
關鍵詞 運動干預 肥胖 瘦素 瘦素受體
肥胖已經成為一個倍受科學界重視的社會問題。自瘦素及其受體相繼鑒定出來后,瘦素的作用機制成為研究熱點。引起肥胖的主要原因之一是缺少運動,因此,也有很多研究者在運動干預對肥胖癥的預防和治療方面做出了很多積極的研究。本文就對這一新領域的歷史和進展作一綜述。
一、ob基因
1994年,Zhang等從肥胖小鼠中克隆到肥胖基因,其編碼產物命名為Lep-tin,即ob蛋白。不久,小鼠、大鼠和人類的ob基因相繼被克隆并定位。脂肪及組織ob mRNA表達有部位特異性,多數學者認為皮下脂肪較內臟脂肪表達低,最高表達部位通常在附睪(男性)和腎周組織。Masuzaki等研究發現,皮下脂肪組織ob mRNA水平較網膜、腹膜后和腸系膜脂肪組織高。ob mRNA表達水平的不同可反映不同部位脂肪細胞大小的不同,脂肪細胞愈大,基因表達愈多。目前已在兩種遺傳性肥胖鼠中發現ob基因突變,導致瘦素合成受阻。對于人類,Considine篩查到一例ob基因編碼序列的變異,在94位由蛋氨酸代替了纈氨酸,提示基因的缺陷可導致肥胖。但多數肥胖者的肥胖并不是由于ob基因突變所致,因為多數肥胖動物,以及人類均未檢測到ob基因突變。
二、瘦素
瘦素(leptin)是由ob基因編碼,分子量為16KD的蛋白產物。主要由白色脂肪組織產生,分泌入血,經血腦屏障運輸至腦,主要作用于下丘腦弓狀核。瘦素具有廣泛的生物學效應,其中最重要的是作為“脂肪調節激素”,通過調節下丘腦神經肽Y、阿片促黑素細胞皮質素原等神經元來發揮功能,包括抑制食欲,增加能量消耗,降低體脂等;此外,瘦素還在內分泌、生殖、免疫、造血、呼吸以及創口愈合、生長發育等多方面發揮作用。
三、瘦素受體
瘦素受體由db基因編碼,屬于Ⅰ類細胞因子受體中白細胞介素-6受體家族,有6種不同的亞型分為3類:OB-Rb為長型受體,OB-Ra、Rc、Rd、Rf均為短型受體,OB-Re為分泌型受體。所有這些亞型有共同的胞外區,由4個Ⅲ型纖連蛋白區域和2個細胞因子受體區域組成。除OB-Re外,其他5種亞型的跨膜區以及胞內區的前29個氨基酸一樣,都有一個富含Pro且高度保守的BOX1模體。對于Ob-Rb來說,還有兩個不保守的BOX2模體(胞內氨基酸49-60位和202-213位)以及三個保守的Tyr985、Tyr1077、Tyr1138殘基,其中Tyr985和Tyr1138是細胞內信號轉導的主要位點。因此Ob-Rb是執行轉導信號功能的主要受體,也稱功能性受體。
四、運動干預下的影響
(一)長期運動訓練對血瘦素水平的影響
研究顯示,運動能導致血瘦素水平下降,且與體脂量減少呈正相關。Gutin觀察到4個月訓練使7—11歲肥胖少年兒童血Leptin水平下降,停訓后血瘦素水平上升。Kohrt研究表明,60—72歲健康老年女性受試者進行有氧訓練,結果血Leptin水平下降,且與體脂減少呈密切的關系(R=0.55,P<0.01)。Leal-Cerro研究發現29個馬拉松運動員的血瘦素濃度顯著低于缺乏體力活動的對照組(P<0.05),體脂絕對量和百分比也明顯低于對照組(P<0.05)。Kramer發現進行9周有氧運動的肥胖婦女,有氧工作能力得到提高而體脂和體重指數(BMI)沒有明顯變化,血瘦素濃度也無顯著變化,這暗示血Leptin水平與體脂相關聯。
(二)單次運動對血Leptin水平的影響
目前還沒有一致的結果。Landt研究顯示:12個男性健康人進行2小時75% VO2max強度功率自行車運動后即刻,血Leptin即使比運動前低8.3%,但與非運動對照組比較,降低程度無明顯差異。Essig DA的研究顯示,單次運動后即刻血瘦素濃度與運動前相比沒有變化,但48h后才開始下降。
(三)運動訓練對脂肪組織ob基因表達的影響
目前研究所顯示的運動訓練對脂肪組織ob基因表達的影響還處于爭論之中,Friedman用SHHF/Mcc-fa(cp)雄性體瘦和肥胖大鼠比較,訓練鼠的總體重和體脂重均減少,瘦鼠ob mRNA的表達OM和S5B/P1大鼠進行7周隨意跑輪訓練,體脂量減少和脂肪細胞變小,血瘦素濃度下降,脂肪組織ob mRNA表達降低。何玉秀觀察到加3%體重的負荷大鼠60min游泳結束后,脂肪組織ob mRNA表達低于對照組;結束1小時和3小時,其表達上升并高于對照組。
五、展望
最近幾年里,人類完成了克隆肥胖基因、闡明ob基因產物—Leptin的結構、影響人類瘦素濃度的因素、瘦素的功能及作用的機制,瘦素與運動的關系,使肥胖研究跨入分子時代。但還有許多問題須進一步研究,如不同強度及持續時間和不同類型的運動對血瘦素水平有何影響,運動中能量收支平衡即運動負荷量與食物的補充和血瘦素水平有什么系統性的聯系?運動對瘦素抵抗有什么影響,運動對瘦素的合成與分泌的具體調節機制是什么,運動對肥胖者瘦素的效應如何?目前人們對瘦素的生物學功能還不完全了解,而對瘦素與運動的關系了解更少。進一步研究工作對探討瘦素的生物學作用和運動對瘦素分泌、清除和對靶組織作用影響等方面,都有十分重要的意義。因此,研究如何將瘦素應用于人類肥胖的治療,仍是很有研究價值的領域,但這一工作任重而道遠,還要付出不懈的努力。
參考文獻:
[1] 王永剛.Leptin及其研究的新進展[J].國外醫藥—合成藥生化藥制劑分冊.1999.20(5).
[2] 郗晶濤.肥胖基因產物——Leptin的研究進展[J].國外醫學—內分泌學分冊.1998(03):129-132.